Setiap penghobi yang ingin mencoba-coba radio harus - pada titik tertentu - memutar satu atau dua kumparan, baik itu kumparan antena radio AM, kumparan pada inti toroidal untuk filter bandpass di transceiver komunikasi atau kumparan yang disadap secara terpusat untuk digunakan dalam osilator hartley. Kumparan berliku tidak sulit tetapi cukup memakan waktu. Ada berbagai metode pembuatan kumparan, tergantung pada area penggunaan dan induktansi yang dibutuhkan. Inti udara adalah yang paling broadband tetapi mendapatkan induktansi tinggi berarti menggunakan banyak kabel, mereka juga bukan yang paling efisien untuk medan magnet yang keluar dari kumparan - magnet yang keluar ini dapat menyebabkan gangguan dengan menginduksi di kabel terdekat dan kumparan lainnya.
Melilitkan kumparan, di atas kumparan feromagnetik memfokuskan medan magnet, meningkatkan induktansi. Rasio induktansi setelah dan sebelum inti dengan diameter kumparan telah dimasukkan di dalamnya disebut permeabilitas relatif (dilambangkan μ r). Material yang umum digunakan berbeda memiliki permeabilitas relatif yang berbeda, mulai dari 4000 untuk baja listrik yang digunakan pada trafo listrik, hingga sekitar 300 untuk ferit yang digunakan pada trafo SMPS dan sekitar 20 untuk inti serbuk besi yang digunakan pada VHF. Setiap bahan inti sebaiknya hanya digunakan di dalam rentang frekuensi yang ditentukan, di luar inti tersebut mulai menunjukkan kehilangan yang tinggi. Toroidal, inti multi-apertur, pot, dan inti tertutup lainnya membungkus medan magnet di dalam inti, meningkatkan efisiensi dan secara praktis mengurangi interferensi hingga nol. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang induktor dan cara kerjanya, ikuti tautannya.
Induktor Inti Udara
Kumparan berinti udara bagus untuk kumparan induktansi rendah, di mana interferensi tidak terlalu penting. Kumparan dengan jumlah lilitan kecil dan kawat yang relatif tebal dililitkan di atas benda silindris seperti mata bor atau kaleng, yang kemudian dilepas dan kumparan menopang dirinya sendiri, terkadang kumparan dilapisi resin untuk stabilitas mekanik yang lebih tinggi. Gulungan yang lebih besar dengan banyak putaran biasanya dililitkan pada bekas non-feromagnetik, seperti tabung plastik berongga atau bekas keramik (untuk gulungan RF daya tinggi) dan kemudian diikat ke bekas dengan lem. Untuk melilitkannya, Anda harus terlebih dahulu menghitung diameter kawat yang diperlukan, karena ini memiliki banyak pengaruh terhadap total panjang kumparan.
The Rumus untuk diameter kawat adalah
(√I) * 0,6 = d, di mana I adalah arus RMS atau DC dan d adalah diameter kawat.
Jika kumparan digunakan pada tingkat daya rendah, diameter kawat tidak terlalu penting, 0,3 mm baik untuk sebagian besar aplikasi dan 0,12 mm baik untuk kaleng jika kumparan yang digunakan ada di penerima radio transistor. Jika kumparan digunakan dalam layanan osilator, kabel harus kaku, untuk mencegah efek melengkung karena dapat mengubah induktansi sampai batas tertentu dan menyebabkan ketidakstabilan frekuensi (mengemudi).
Selanjutnya, Anda perlu mengetahui berapa diameter kumparan yang perlu dimiliki. Direkomendasikan bahwa diameter kumparan adalah 50% hingga 80% panjang kumparan untuk Q optimal dan itu tergantung pada seberapa banyak ruang yang dapat diambil kumparan. Jika kumparan akan mandiri, Anda dapat menggunakan baut atau sekrup, memutar belokan di dalam alur dan melepaskan baut dengan melepaskannya sambil menahan kawat kumparan, ini membuat kumparan yang sangat rata dan dapat direproduksi.
Di bawah ini adalah rumus Induktansi untuk kumparan silinder
L = μ r (n 2. ᴫ 2. R 2 / l) 0,00000126
L adalah induktansi dalam henries, μ r adalah permeabilitas relatif inti (1 untuk kumparan udara, plastik, keramik, dll.), N adalah jumlah lilitan, π adalah pi, r adalah jari-jari kumparan dalam meter (dari tengah lapisan kabel ke tengah belitan) atau setengah dari diameter (dari tengah lapisan kabel melalui tengah ke tengah lapisan kabel di sisi lain), l adalah panjang belitan di meter, dan nomor panjang di belakang adalah permeabilitas ruang kosong.
Formula lain untuk induktansi.
L = (n 2. D 2) / 18d + 40l
Rumus ini digunakan saat menggulung kumparan seragam satu lapis dengan semua lilitan digulung rapat tanpa spasi di antara keduanya. Satuannya sama dengan rumus di atas, kecuali d yang merupakan diameter kumparan dalam meter.
Kalkulator yang sangat bagus untuk kumparan telah dibuat oleh Serge Y. Stroobandt, callsign ON4AA.
Cara membuat Induktor Inti Udara
Untuk melilitkan kumparan ber-core biasa, Anda memerlukan bekas, sumber kawat, amplas halus atau pisau pemodelan (tidak diperlihatkan) dan sedikit lem super atau selotip dua sisi untuk menahan kawat di tempatnya.
Setelah mendesain koil, sekarang saatnya untuk memutarnya. Jika Anda membuat kumparan ber-inti udara, sebaiknya gunakan pembentuk plastik untuk melilitkannya, karena pembentuk plastik non-feromagnetik.dan tidak menghantarkan listrik itu tidak akan mempengaruhi kinerja koil pada tingkat daya rendah. Selanjutnya, potong selotip dua sisi dengan panjang kumparan dan tempelkan ke bekas, kemudian bor lubang di bekas tempat kumparan berakhir dan di keran, lepaskan lapisan penutup pada selotip dan mulai lilitkan, pertama dengan melewatkannya melalui lubang yang Anda bor lalu memutarnya, seperti biasa, kawat akan dipegang oleh pita dua sisi, sebagai alternatif, Anda dapat merekatkan kumparan ke bekas setelah memutar beberapa putaran dengan lem cyanoacrylate, angin sisa lilitan dan lem tiap 1cm (disebut juga lem super, pakai sarung tangan, sangat sulit dihilangkan dari kulit dan menyebabkan iritasi). Untuk keran, putar kawat menjadi satu, lewatkan melalui lubang di bekas dan lanjutkan seperti biasa. Cobalah untuk memutar belokan dekat,setelah melilitkan lepaskan enamel menggunakan amplas halus atau pisau pemodelan dan timah ujungnya dengan besi solder. Anda dapat menggunakan pengukur LCR untuk mengukur induktansi atau GDM, untuk menggunakan GDM sebagai alat pengukur induktansi, lihat artikel terkait.
Gambar di bawah ini menjelaskan proses penggulungan Induktor Inti Udara:
Langkah 1: Di bawah dua gambar menunjukkan Mantan dengan sedikit selotip di mana kawat akan dililitkan dan Lubang untuk menahan kawat di tempatnya.
Langkah 2: Pada gambar di bawah ini, film pelindung telah lepas, belitan dimulai dan kabel untuk keran ditekuk & diputar bersama .
Langkah 3: Kemudian buat lubang di bekas dan keluar sisi lainnya.
Langkah 4: Kumparan yang sudah jadi memiliki kabelnya yang dikalengkan dengan merendamnya dalam solder pada selembar PCB laminasi.
Langkah 5: Akhirnya induktansi kumparan diukur menggunakan meteran LCR. Anda juga dapat menggunakan Arduino untuk mengukur induktansi sebuah kumparan atau dapat menggunakan Grid Dip Meter (GDM).
Gulungan Berliku pada Batang Ferit
Kumparan berliku pada batang ferit (misalnya Antena Batang Ferit pada penerima radio) mirip dengan kumparan ber-core berliku, tetapi karena Anda tidak dapat mengebor melalui batang Ferit, Anda harus mengandalkan pita dua sisi atau lem untuk menahan kawat dengan erat. Karena selotip tidak selalu menempel pada ferit, sebaiknya tutup batang dengan satu hingga tiga lapis selotip kertas tepat di bawah tempat kumparan harus diletakkan dan tempelkan selotip di atasnya. Anda bisa menggunakan lem super untuk menahan kawat di tempatnya alih-alih dua sisi.
Untuk menghitung kumparan gunakan rumus induktansi untuk kumparan silinder yang ditemukan di atas, untuk input μ r permeabilitas relatif yang ditemukan di lembar data atau kalkulator kumparan online. Jika Anda mendesain kumparan, Anda dapat memutarnya seperti kumparan ber-core, tetapi ada metode yang berbeda, metode yang lebih cepat !
Masukkan batang ferit ke dalam bor listrik, seperti mata bor dan putar perlahan, batang akan berputar dengan sendirinya, dengan cara ini Anda dapat membuat kumparan induktansi berkualitas tinggi dan tinggi dengan banyak putaran dengan sangat cepat! Jika Anda memiliki pembentuk plastik untuk batang, gulung terlebih dahulu lalu letakkan di atas gulungan dan tempelkan di tempatnya.
Di sebelah kiri adalah kumparan antena buatan pabrik di penerima siaran, di mana kumparan dililitkan pada bekas yang diamankan ke batang menggunakan elemen plastik. Kawat ditahan dengan resin epoksi. Di sebelah kanan terdapat kumparan kecil pada batang ferit yang dibuat dengan metode yang dijelaskan di atas.
Belitan Inti Toroidal
Kumparan toroidal cukup mudah untuk dihitung, tetapi sedikit rumit untuk angin. Core toroidal memiliki berbagai macam aplikasi, seperti induktor filter di SMPS, RFI choke, trafo daya SMPS, filter input RF, balun, trafo arus, dan lain-lain.
Induktansi kumparan toroidal dalam nanohenries (Ketika indeks induktansi AL diberikan dalam nH / N 2) dapat dihitung dengan rumus ini:
L (nH) = A L (nH / N 2) * Ternyata 2
Setelah konversi, kami mendapatkan rumus untuk jumlah putaran yang dibutuhkan untuk induktansi yang diperlukan:
Putaran yang diperlukan = 1/2
Untuk melilitkan kumparan toroidal Anda memerlukan inti toroidal, sumber kawat (kumparan defleksi dari TV CRT lama adalah sumber yang baik), beberapa amplas halus dan sedikit superglue.
Untuk melilitkan toroid, pertama-tama Anda harus memotong kawat dengan panjang yang sesuai, karena Anda tidak dapat melewatkan gulungan kawat melalui lubang. Untuk menghitung kabel yang dibutuhkan, kalikan keliling penampang cincin dengan jumlah putaran yang dibutuhkan. Ini kadang-kadang dinyatakan dalam lembar data sebagai mlt (rata-rata panjang per giliran). Di situs web ini, ada kalkulator online yang membantu dalam desain kumparan toroidal, cukup pilih inti Anda, pasang induktansi yang diperlukan dan itu memberikan jumlah kawat dan belokan yang dibutuhkan.
Langkah 1: Pertama lewati salah satu ujung kawat melalui lubang, pastikan sekitar 4cm menonjol - bit ini disebut pigtail.
Langkah 2: Gulung kuncir di sekitar inti, biarkan lepas 1cm hingga 2cm dan kencangkan sisanya dengan lem super.
Langkah 3: Gunakan sisa panjang kawat untuk melilitkan sisa kumparan, pasang ujung yang lebih panjang ke paku atau paku untuk memudahkan penggulungan.
Karena koil diharapkan memiliki induktansi rendah (sekitar 3,6μH) dengan tidak adanya pengukur LCR profesional, lebih baik menggunakan GDM, karena pengukur berbasis mikro-pengontrol umum memiliki akurasi yang sangat rendah saat mengukur induktansi kecil. Kapasitor 680pF dihubungkan ke koil secara paralel, bersama dengan loop kopling kecil. Sirkuit ini dicelupkan pada 3,5MHz (kanan), memasukkan nilai-nilai ini ke dalam kalkulator resonansi memberi kita sekitar 3μH. Di sebelah kiri, meteran diatur ke frekuensi yang berbeda, di luar resonansi rangkaian.
Kumparan yang dihitung dapat memberikan hasil yang sangat berbeda saat dibuat dalam kehidupan nyata, karena kapasitansi parasit dan resonansi diri paralel yang disebabkan olehnya.