Добываем литцендрат для высокодобротных индуктивностей

«Стандартный» высокочастотный (эмалированный) литцендрат

«Стандартный» высокочастотный (HF) литцендрат состоит из пучков спекаемых эмалированных проводов Soldex®. Основой эмалированной изоляции является модифицированный полиуретан. Наш стандартный высокочастотный литцендрат производится из одинарных проводов Soldex® температурных классов 155 или 180. Класс эмалевого покрытия может быть G0, G1 или G2.

Дополнительная изоляция:

• один или два слоя волокон (натуральный шелк или полиамидное волокно)
• один или два слоя полиэфирной пленки

Стандартные высокочастотные провода паяются без предварительной зачистки изоляции и эмали.

Отрывок, характеризующий Литцендрат

– Целый вечер вам буду петь, – сказала Наташа. – Волшебница всё со мной сделает! – сказал Денисов и отстегнул саблю. Он вышел из за стульев, крепко взял за руку свою даму, приподнял голову и отставил ногу, ожидая такта. Только на коне и в мазурке не видно было маленького роста Денисова, и он представлялся тем самым молодцом, каким он сам себя чувствовал. Выждав такт, он с боку, победоносно и шутливо, взглянул на свою даму, неожиданно пристукнул одной ногой и, как мячик, упруго отскочил от пола и полетел вдоль по кругу, увлекая за собой свою даму. Он не слышно летел половину залы на одной ноге, и, казалось, не видел стоявших перед ним стульев и прямо несся на них; но вдруг, прищелкнув шпорами и расставив ноги, останавливался на каблуках, стоял так секунду, с грохотом шпор стучал на одном месте ногами, быстро вертелся и, левой ногой подщелкивая правую, опять летел по кругу. Наташа угадывала то, что он намерен был сделать, и, сама не зная как, следила за ним – отдаваясь ему. То он кружил ее, то на правой, то на левой руке, то падая на колена, обводил ее вокруг себя, и опять вскакивал и пускался вперед с такой стремительностью, как будто он намерен был, не переводя духа, перебежать через все комнаты; то вдруг опять останавливался и делал опять новое и неожиданное колено. Когда он, бойко закружив даму перед ее местом, щелкнул шпорой, кланяясь перед ней, Наташа даже не присела ему. Она с недоуменьем уставила на него глаза, улыбаясь, как будто не узнавая его. – Что ж это такое? – проговорила она. Несмотря на то, что Иогель не признавал эту мазурку настоящей, все были восхищены мастерством Денисова, беспрестанно стали выбирать его, и старики, улыбаясь, стали разговаривать про Польшу и про доброе старое время. Денисов, раскрасневшись от мазурки и отираясь платком, подсел к Наташе и весь бал не отходил от нее. Два дня после этого, Ростов не видал Долохова у своих и не заставал его дома; на третий день он получил от него записку. «Так как я в доме у вас бывать более не намерен по известным тебе причинам и еду в армию, то нынче вечером я даю моим приятелям прощальную пирушку – приезжай в английскую гостинницу». Ростов в 10 м часу, из театра, где он был вместе с своими и Денисовым, приехал в назначенный день в английскую гостинницу. Его тотчас же провели в лучшее помещение гостинницы, занятое на эту ночь Долоховым. Человек двадцать толпилось около стола, перед которым между двумя свечами сидел Долохов. На столе лежало золото и ассигнации, и Долохов метал банк. После предложения и отказа Сони, Николай еще не видался с ним и испытывал замешательство при мысли о том, как они свидятся. Светлый холодный взгляд Долохова встретил Ростова еще у двери, как будто он давно ждал его. – Давно не видались, – сказал он, – спасибо, что приехал. Вот только домечу, и явится Илюшка с хором. – Я к тебе заезжал, – сказал Ростов, краснея. Долохов не отвечал ему. – Можешь поставить, – сказал он. Ростов вспомнил в эту минуту странный разговор, который он имел раз с Долоховым. – «Играть на счастие могут только дураки», сказал тогда Долохов. – Или ты боишься со мной играть? – сказал теперь Долохов, как будто угадав мысль Ростова, и улыбнулся. Из за улыбки его Ростов увидал в нем то настроение духа, которое было у него во время обеда в клубе и вообще в те времена, когда, как бы соскучившись ежедневной жизнью, Долохов чувствовал необходимость каким нибудь странным, большей частью жестоким, поступком выходить из нее. Ростову стало неловко; он искал и не находил в уме своем шутки, которая ответила бы на слова Долохова. Но прежде, чем он успел это сделать, Долохов, глядя прямо в лицо Ростову, медленно и с расстановкой, так, что все могли слышать, сказал ему: – А помнишь, мы говорили с тобой про игру… дурак, кто на счастье хочет играть; играть надо наверное, а я хочу попробовать. «Попробовать на счастие, или наверное?» подумал Ростов. – Да и лучше не играй, – прибавил он, и треснув разорванной колодой, прибавил: – Банк, господа! Придвинув вперед деньги, Долохов приготовился метать. Ростов сел подле него и сначала не играл. Долохов взглядывал на него. – Что ж не играешь? – сказал Долохов. И странно, Николай почувствовал необходимость взять карту, поставить на нее незначительный куш и начать игру. – Со мной денег нет, – сказал Ростов. – Поверю! Ростов поставил 5 рублей на карту и проиграл, поставил еще и опять проиграл. Долохов убил, т. е. выиграл десять карт сряду у Ростова. – Господа, – сказал он, прометав несколько времени, – прошу класть деньги на карты, а то я могу спутаться в счетах.

«Специальный» высокочастотный (эмалированный) литцендрат

Специальный высокочастотный (эмалированный) литцендрат производится для специальных областей применения заказчика.

Критерии конструкции:

Размеры, выбор проводов, структура литцендрата, типы дополнительной изоляции.

Формованный провод (прямоугольной геометрии):

Для получения высокого коэффициента заполнения, Von Roll рекомендует применять провода прямоугольного сечения для:

• трансформаторов,
• дисковых катушек,
• специализированных низковольтных или высоковольтных двигателей,
• ветрогенераторов.

Акустический кабель своими руками.

Принцип работы большинства электрических машин, основан на взаимодействии магнитных полей, которые создаются с помощью обмоток катушек. Катушки — обязательная деталь генераторов и трансформаторов, почти всех радиоэлектронных устройств. Для их создания используют провод обмоточный. Расскажем о его видах и марках, особенностях и применении разных типов. Многие делают ремонты своими руками, или собирают самодельные конструкции. Часто сгоревший электродвигатель перематывают самостоятельно, наматывают электромагниты соленоиды трансформаторы, магнитные антенны и катушки индуктивности для радиоэлектронных устройств.

литцендрат целесообразно использовать для намотки . N3M – Акустические стойки из МДФ своими руками () дБ; ledom.

Конструкция литцендрата – Основные Особенности

• Диаметр одиночного проводника: Ø 0. 025 мм to Ø 1. 00 мм
• Количество проводников: От 2 до нескольких тысяч
• Pitch: (шаг скрутки)
• Направление скручивания: S- или Z-направление
• Пучки проводников: скрученные единичные проводники
• Многожильный литцендрат: несколько пучков связываются в форме «веревки»
• Изоляция: эмалированный единичный провод, дополнительная ленточная или волокнистая изоляция

В основном не существует стандартного литцендрата, все конструкции индивидуальны. Весь литцендрат конструируется и рассчитывается специально.

О литцендрате — применение, расчет…

Как известно потери в катушках индуктивности обусловлены конечным сопротивлением проводника, которым намотана катушка, а также потерями на скин-эффект и эффект близости. Подробнее об этом в статье, посвященной расчету добротности. А если применить не одножильный провод, а набор из большого числа небольших изолированных жилок? Тогда поверхность провода у такого жгута будет намного больше и мы получим существенное уменьшение потерь из-за скин-эффекта и более высокую добротность. Такая идея привела в свое время к созданию многожильного провода, получившего название — литцендрат (от немецких слов Litzen — пряди и Draht — провод). С появлением высокочастотных ферритов литцендрат был забыт. Сейчас он применяется в мощных импульсных трансформаторах. Имеет смысл применение его в катушках высоколинейных полосовых фильтров с большим динамическим диапазоном на любительском диапазоне 160 м, а также в любительском диапазоне 2200 м.
Поскольку внутренняя область провода из-за скин-эффекта не работает, имеет смысл делать ее из изоляционного материала, как на рисунке. Следует иметь ввиду, что это только один из типов литцендрата большого диаметра (литцендрат второго типа), чаще можно встретить его состоящим из сплошного жгута проволочек (литцендрат первого типа). Жилки обычно немного скручивают, так чтобы каждая из них последовательно «пронизывала» каждую точку площади поперечного сечения по протяжению провода. Это усредняет импеданс каждой жилы, в результате чего в них протекают равные токи, а также способствует уменьшению эффекта близости в катушке. Частотная область, в которой применение литцендрата имеет смысл, ограничивается частотами 2..2,5 Мгц. На более высоких частотах литцендрат для ВЧ тока «выглядит» как сплошной провод, причем с изолированными и закрученными отдельными участками поверхности, а это приводит к потерям даже бóльшим, чем в одиночном проводе одинакового с литцендратом диаметра.

Рассмотрим методику расчетов потерь в литцендрате, разработанную фирмой .

Исходным параметром для выбора литцендрата является рабочая частота. Для расчетов понадобится зависимость соотношения между сопротивлениями переменному току и постоянному току (коэффициент H) от коэффициента X для одиночного изолированного проводника круглого сечения: Таблица 1

Коэффициент X рассчитывается по формуле:

где:

• d – диаметр провода, мм,
• f – частота, МГц.

Сопротивление единичной жилы RS зависит от ее диаметра. При увеличении частоты приходится уменьшать диаметр отдельной жилы литцендрата и увеличивать число жил в проводе. Эмпирическим путем было подобрано рекомендуемое значение диаметра отдельной жилы в зависимости от рабочей частоты. Эти данные сведены в таблицу: Таблица 2

Пользуясь таблицей 2 можно определить оптимальный диаметр жилы литцендрата. Далее определяется соотношение между сопротивлениями переменному и постоянному току по следующей формуле:

где:

• RAC – сопротивление переменному току
• RDC – сопротивление постоянному току
• H – коэффициент из Таблиц 1 и 2
• G — коэффициент поправки на вихревые токи ( возникают от взаимовлияния жил) — определяется по формуле:
  

  [3]

  N – количество жил в проводе

• d1 – диаметр жилы, мм
• d0 – диаметр жгута, мм
• f – частота, Гц
• K – коэффициент, зависящий от количества жил в литцендрате, определяется по следующей таблице: Таблица 3
  

  N	3	9	27	∞
  K	1,55	1.84	1.92	2

Сопротивление литцендрата постоянному току зависит от трех факторов:

1. сечения жилы;
2. количества жил;
3. коэффициента удлинения одиночной жилы по сравнению с единицей длины жгута, возникающего как результат плетения жил. Типичными считаются значения 1,5% для каждого порядка операции плетения жил в жгут и 2,5% для каждого порядка операции скручивания жгутов в кабель;

Сопротивление постоянному току литцендрата любой конструкции можно вычислить по следующей формуле:

где:

• RS – сопротивление единичной жилы, Ом (см. таблицу 2);
• NB – количество порядков операции плетения в жгут;
• NC – количество порядков операции скручивания жгутов в кабель;
• NS – общее количество жил в кабеле;

И далее по формуле [2] мы можем определить сопротивление литцендрата переменному току на рабочей частоте RAC.

Пример:

Рассчитаем сопротивление литцендрата второго типа, состоящего из 450 жил диаметром 0,079 мм на частоте 100 кГц. Данный провод производится путем свивания пяти жгутов (скручивание жгутов в кабель первого порядка), каждый их которых, в свою очередь, получен свиванием трех жгутов (плетение второго порядка), сформированных из 30 жил диаметром 0,079 мм (плетение первого порядка).

1. Определим активное сопротивление провода по формуле [4]:
2. Вычисляем отношение RAC/RDC при помощи формулы [2]:

Преимущество литцендрата становится очевидным при сравнении с круглым проводом диаметром 1,67 мм, имеющим эквивалентную площадь поперечного сечения. Активное сопротивление такого провода составит порядка 7,853 Ом/км, однако на частоте 100 кГц из-за влияния скин-эффекта сопротивление переменному току будет уже 168 Ом/км, что более чем на порядок выше сопротивления литцендрата.

Приведенный выше эмпирический расчет учитывает только потери от скин-эффекта и будет справедлив только для прямого провода. Кроме скин-эффекта в катушке индуктивности имеет место еще эффект близости, дополнительно увеличивающий потери. Простых эмпирических формул, которые учитывают такие потери в литцендрате, нет, а расчет в электромагнитных симуляторах становится практически невозможным из-за запредельно высокой сложности модели. С уверенностью можно утверждать только одно — экспериментально установлено, что применение литцендратов повышает добротность катушек в 1,5..2 раза в диапазонах длинных и средних волн по сравнению с одиночным сплошным проводом такого же поперечного сечения. При монтаже литцендрата очень важно залудить и припаять каждую жилу. Бытует мнение, что обрыв хотя бы одной-единственной жилки литцендрата резко снижает добротность катушки и резонансную частоту контура. Это не совсем так. Смотрите статью В.Полякова «О добротности катушек, намотанных литцендратом» в журнале Радио:

«Радио» №01 2005 стр 55

Ссылки по теме:

1. — О неприменимости литцендрата в катушках индуктивности КВ диапазона. (для просмотра надо открыть вкладку «Coils»)
2. — вот где место применения литцендрата
3. — обсуждение темы на форуме PRO-RADIO.RU
4. — о мифах аудиофилов.