Свойства катушек могут быть охарактеризованы следующими основными параметрами: номинальным значением индуктивности (L), технологическим разбросом (допуском) индуктивности, добротностью (Q), собственной емкостью (Со), стабильностью и надежностью.
Индуктивность катушки. В зависимости от назначения номинальная индуктивность контуров и дросселей может быть от нескольких наногенри до нескольких десятков миллигенри.
Технологический разброс в процентах от номинальной индуктивности составляет: в многослойных катушках 5 – 10 %; в катушках со сплошной однослойной намоткой 3 – 5%.
Добротность катушки определяется соотношением: Q = wL/rn. При заданных w и L добротность определяется сопротивлением (rn) катушки току высокой частоты в последовательной схеме замещения. Полное сопротивление катушки току высокой частоты зависит от суммы потерь в проводе, каркасе, сердечнике и экране. Современные катушки средних размеров имеют добротность примерно 20 – 300.
Собственная емкость (Со) катушки индуктивности обусловлена распределенной емкостью между отдельными витками и емкостью между обмоткой и корпусом. Частота, на которую оказывается настроенным контур, называется собственной частотой катушки (f0).
Стабильность параметров катушки определяется их относительными изменениями под действием внешних факторов и зависит от стабильности параметров материалов, конструкции и процесса изготовления. Наихудшей стабильностью обладают катушки с замкнутым магнитопроводом из материала с высокой магнитной проницаемостью, лучшая стабильность свойственна катушкам специальных конструкций с керамическими каркасами и токопроводящим слоем, полученным путем вжигания серебра в керамику.
Общая нестабильность индуктивности катушек различных конструкций в реальных эксплуатационных условиях колеблется в пределах от 0,01 до 20 %. Нестабильность добротности обычно находится в пределах от 1 до 5 % у высокостабильных герметизированных конструкций с керамическими каркасами и доходит до ± 20 % у катушек с многослойной намоткой или замкнутыми магнитопроводами.
Кроме того, для настройки частоты колебательных контуров важен такой параметр катушек индуктивности как диапазон регулировки индуктивности. Этот параметр задается величиной kL, которая находится в пределах 2 – 3 и не превышает 10, так как большие значения получить трудно.
Точность установки необходимой величины индуктивности при ее настройке находится в пределах от 0,1 до 3 % и более.
Надежность. Для катушек индуктивности наиболее характерны постепенные отказы, вызываемые изменением параметров под воздействием температуры и влажности. Причиной внезапных отказов обычно являются обрывы в месте соединения обмотки с выводами и механическое повреждение обмотки. По опубликованным данным интенсивность отказов катушек индуктивности колеблется в пределах (0,5 – 5)10-8 ч-1.
Выражаю Вам свою благодарность за то, что Вы одолели дисциплину, которую я веду. Надеюсь, что компоненты электронных устройств – резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности станут Вашими друзьями!