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高Q值磁棒线圈绕制方法原理

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本帖最后由 龙虾 于 2017-4-11 09:53 编辑

高Q值磁棒线圈绕制方法原理
何颖楷(龙虾,cary38)


选用优质磁棒、优质导线基本上人人都知道。这里讲降低磁棒损耗的绕制方法。

磁棒都有一定的导电性,线圈里也有电场,所以磁棒在线圈里,除了磁损耗还有电损耗。人们说得多的是涡流损耗,但其实还有漏电损耗。线圈两端的高频电压透过绝缘层施加在磁棒上,在磁棒的轴线方向上形成漏电电流,产生损耗。漏电损耗比涡流损耗大很多倍!
061.jpg

根据电磁场理论,变化磁场产生涡旋电场,涡旋电场产生感生电压同时也产生涡流损耗。从感生电压的大小就大概知道涡旋电场有多强。

例如2米导线绕成线圈,两端距离3公分,感生电压1伏。那么就是涡旋电场在2米导线上产生1伏,涡旋场强=1伏/2米=0.5伏/米。

而这1伏电压又反过来施加3公分的磁棒上,轴向的电场强度=1伏/3公分=33.3伏/米。

轴向场强是涡旋场强的66.6倍!这是大概的估算,没有具体到位置点上,但足以说明轴向场强比涡旋场强大很多。所以漏电损耗比涡流损耗大很多倍。

漏电损耗就是高频电流透过绝缘层穿过磁棒,从线圈的一端到达别一端所产生的损耗。涡流经常有人提到,漏电损耗却鲜有人提及,所以值得特别拿出来讨论。

顺便普及一下:由电荷产生的电场是保守电场,电力线从正电荷出发,到负电荷上结束。由变化磁场产生的电场是涡旋电场,电力线无始无终,一圈一圈的。

磁棒漏电损耗的原理如中间的电路图,可简化为右边的数学模型:
062.jpg

所以想绕制高Q值的磁棒线圈,除了选用优质材料之外,一是导线不要紧贴磁棒,二是线圈两端要拉开距离。导线离开磁棒可以让电容变小,拉开两端可以让电阻变大。

成品收音机都是在合理的成本下做需要的Q值,不会不计成本地做最高的Q值。短波磁棒线圈把两端拉得很开,但一般不加绝缘层:
063.jpg

中波磁棒线圈通常会绕在骨架上,一般不间绕:
064.jpg

但也有分组拉开距离的,配高Q值的空气电容使用:
065.jpg

如果想把Q值做到最好,就应该垫低损耗的绝缘材料,如聚丙烯吸管等,再间绕拉开两端距离,象这样:
066.jpg

067.jpg

下面这张几年前矿石机实验的照片,发现松松垮垮绕的线圈输出最大:
069.jpg
当时有人认为这样会增加导线长度降低Q值,是最大的败笔。但试过几种没有垫起来的绕法中,就是这样输出最强。现在有准确的解释:拉开两端可以降低磁棒漏电损耗。当时没有加垫绝缘层,也是认为会多用导线。一般来说,这种网线的皮有点太薄,再垫一层会有好的效果。


龙虾 超级版主  楼主 |
(实测数据待续。。。)
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龙虾 超级版主  楼主 |
(衍生事项待续。。。)
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很专业的资料,谢谢分享。
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谢谢楼主分享!!!
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现在还有谁用这玩意呀!!
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谢谢楼主提供的分享
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