Experimenten met LC kringen deel 8

<<Naar deel 7   Naar deel 9>>
Terug naar de index

Een stukje theorie:

Eťn draad winding heeft een bepaalde inductiewaarde "L"
Als we de spoel meerdere windingen geven (aantal windingen =n, dus de draadlengte wordt n maal zo lang), en de magnetische koppeling tussen de windingen is zeer goed, dan wordt de totale inductie: L.n≤
Als er totaal geen magnetische koppeling tussen de windingen is, dan wordt de totale inductie: L.n
Bij een beetje magnetische koppeling zal de inductiewaarde ergens tussen deze waarden liggen.

Om een hoge inductie te krijgen moeten we de windingen dus veel magnetische koppeling geven door ze dicht bij elkaar te plaatsen, zoals bij spoel L16.

Maar als de windingen zo dicht op elkaar liggen, dan neemt de capaciteit tussen de windingen ook toe, waardoor we niet meer op een hoge frequentie kunnen afstemmen.
Ook nemen de diŽlectrische verliezen toe, veroorzaakt door de isolatie van de draden, waardoor de Q factor daalt.


Een 3 dimensionale spoel

Nu heb ik een spoel ontworpen waarbij de windingen zowel naast elkaar als boven elkaar geplaatst zijn, in een soort 3 dimensionale structuur.
Dit vermindert de afstand tussen de eerste en laatste windingen, (vergeleken met een spinnewebspoel met dik draad) waardoor de inductie zou moeten toenemen.
Tussen de windingen bevindt zich een luchtruimte, en de windingen raken elkaar op geen enkel punt.

De windingen zijn zowel naast als boven elkaar geplaatst.
De volgorde van de windingen is aangegeven met de kleine streepjes.

De spoel heeft 37 windingen.

De windingen hebben allemaal een vast positie, onafhankelijk van de draaddikte.

De spoelhouder bestaat uit 2 zijplaten en 48 strips waar de draden overheen lopen.
Het materiaal van de spoelhouder is polypropyleen.

 

Spoel L19 

Totale draadlengte: 17 meter
Aantal windingen: 37
Spoel diameter: 10,6 cm tussen de middelste windingen
Draad: litze 40x0,07
Inductie: 229 uH

 

Meting 
nr

LC combinatie 

F min 
kHz

F max 
kHz

Q
600 kHz 

Q
900 kHz 

Q
1200 kHz 

Q
1500 kHz 

81

L19 C2b 

532

1976

342

349

433

455

Vergeleken met spinnewebspoel L10 heeft spoel L19 minder inductie maar wel een hogere Q factor bij hoge frequenties.

 

Spoel L20

Totale draadlengte: 17,5 meter
Aantal windingen: 38
Spoel diameter: 10,6 cm, gemeten tussen middelste windingen
Draad: litze 660x0,04
Inductie: 244 uH 

Voor 37 windingen is een lengte van 17 meter voldoende,
de laatste 0,5 meter had ik als 38e winding over de strips gewikkeld.

Meting 
nr

LC combinatie 

F min 
kHz

F max 
kHz

Q
600 kHz 

Q
900 kHz 

Q
1200 kHz 

Q
1500 kHz 

82

L20 C2b 

515,7

1872

1304

1304

1142

914

 

Spoel L20 heeft iets meer inductie dan spinnewebspoel L13 welke ook 17,5 meter draad heeft.
De Q factor van L20 is vergelijkbaar met spinnewebspoel L13.

L20 heeft 17,5/17,0= 1,029 keer zoveel draadlengte dan L19.
De inductie van L20 zou dan (1,029)≤ = 1,059 keer hoger moeten zijn dan de inductie van L19, dus 1,059 x 229uH =242,7 uH.
Dit komt dicht in de buurt van de waarde van L20, hieruit concludeer ik dat het soort draad dat je gebruikt niet veel invloed heeft op de inductie.

Na meting 18 was mijn conclusie dat het soort draad wel invloed heeft op de inductie, maar dat had waarschijnlijk meer te maken met het feit dat met het dikkere draad, de spinnewebspoel ook een grotere buitendiameter krijgt.
Hierdoor vermindert de magnetische koppeling tussen de binnenste en buitenste windingen en neemt de inductie af.

Maar als de draden een vaste positie hebben heeft de draaddikte weinig invloed op de inductie.

<< Naar deel 7    Naar deel 9>>
Terug naar de index