هر علاقه‌مندی که می‌خواهد در رادیو فعالیت کند، در یک مقطع زمانی باید یک یا دو سیم پیچ را بپیچد، چه سیم پیچ آنتن یک رادیو AM، یک سیم‌پیچ روی یک هسته حلقوی برای فیلتر گذر در یک فرستنده ارتباطی یا یک سیم پیچ مرکزی استفاده در نوسانگر هارتلی سیم پیچ. روش های مختلفی برای ساخت کویل وجود دارد که بسته به منطقه مورد استفاده و اندوکتانس مورد نیاز است.
هسته‌های هوا پهن‌باند هستند، اما دریافت اندوکتانس‌های بالا به معنای استفاده از سیم زیاد است، همچنین کارآمدترین کار برای میدان مغناطیسی فرار از سیم‌پیچ نیست – این مغناطیسی فراری می‌تواند با القای سیم‌های مجاور و سایر سیم‌پیچ‌ها تداخل ایجاد کند.
سیم پیچ فرومغناطیسی
پیچیدن یک سیم‌پیچ ، روی یک سیم پیچ فرومغناطیسی، میدان مغناطیسی را متمرکز می کند و اندوکتانس را افزایش می دهد. نسبت اندوکتانس بعد و قبل از اینکه یک هسته با قطر سیم پیچ در داخل آن وارد شود، نفوذپذیری نسبی (معروف به μr) نامیده می شود. مواد متداول مختلف دارای نفوذپذیری نسبی متفاوتی هستند، از 4000 برای فولاد الکتریکی مورد استفاده در ترانسفورماتورهای اصلی، تا حدود 300 برای فریت های مورد استفاده در ترانسفورماتورهای SMPS و حدود 20 برای هسته های پودر آهن مورد استفاده در VHF.
هر ماده هسته فقط باید در داخل محدوده فرکانس مشخص شده استفاده شود، که خارج از آن هسته شروع به تلفات زیاد می کند. هسته های حلقوی، چند دیافراگم، گلدان و دیگر هسته های محصور، میدان مغناطیسی را در داخل هسته محصور می کنند و کارایی را افزایش می دهند و عملا تداخل را به صفر می رساند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سلف ها و عملکرد آن لینک را دنبال کنید.
سیم‌پیچ‌های هسته‌دار هوا
سیم‌پیچ‌های هسته‌دار هوا برای سیم‌پیچ‌های اندوکتانس پایین خوب هستند، جایی که تداخل از اهمیت بالایی برخوردار نیست. سیم پیچ هایی با مقدار کمی چرخش و سیم نسبتاً ضخیم روی یک جسم استوانه ای مانند مته یا قوطی پیچیده می شود که سپس برداشته می شود و سیم پیچ خود را نگه می دارد، گاهی اوقات سیم پیچ برای پایداری مکانیکی بالاتر در رزین پوشانده می شود.
سیم‌پیچ‌های بزرگ‌تر با چرخش‌های زیاد
سیم‌پیچ‌های بزرگ‌تر با چرخش‌های زیاد معمولاً روی یک شکل‌دهنده غیر فرومغناطیسی، مانند یک لوله پلاستیکی توخالی یا یک شکل‌دهنده سرامیکی (برای سیم‌پیچ‌های RF با قدرت بالا) پیچیده می‌شوند و سپس با چسب روی اولی محکم می‌شوند. برای باد کردن آنها ابتدا باید قطر سیم مورد نیاز را محاسبه کنید، زیرا تأثیر زیادی بر طول کل سیم پیچ دارد.
اگر سیم‌پیچ‌ها در سطوح توان پایین استفاده می‌شوند، قطر سیم اهمیت چندانی ندارد، 0.3 میلی‌متر برای بیشتر کاربردها خوب است و 0.12 میلی‌متر برای کنسروها اگر سیم‌پیچ‌های مورد استفاده در گیرنده‌های رادیویی ترانزیستوری هستند، خوب است. اگر سیم‌پیچ در سرویس نوسان ساز استفاده می شود، سیم باید سفت باشد تا از اثرات تاب برداشتن جلوگیری شود زیرا می توانند اندوکتانس را تا حدی تغییر دهند و باعث ناپایداری فرکانس (رانندگی) شوند.
مرحله بعد
در مرحله بعد، باید بدانید که سیم‌پیچ باید چه قطری داشته باشد. توصیه می شود که قطر سیم پیچ 50٪ تا 80٪ طول سیم پیچ برای Q بهینه باشد و این بستگی به این دارد که سیم‌پیچ چقدر فضای می تواند اشغال کند. اگر سیم‌پیچ خود تکیه‌گاه باشد، می‌توانید از پیچ یا پیچ استفاده کنید، پیچ‌ها را در داخل شیارها بپیچید و با بازکردن آن در حالی که سیم کویل را نگه داشته‌اید، پیچ را جدا کنید، این یک سیم‌پیچ بسیار یکنواخت و قابل تکرار می‌سازد.
سیم پیچ روی میله های فریت
سیم پیچی سیم‌پیچ روی میله های فریت (به عنوان مثال آنتن های فریت در گیرنده های رادیویی) شبیه سیم‌پیچ‌های با هسته هوا است، اما از آنجایی که نمی توانید از طریق میله فریت سوراخ کنید، باید به نوار یا چسب دو طرفه برای نگه داشتن آن تکیه کنید. محکم سیم بزنید از آنجایی که نوار همیشه به فریت نمی‌چسبد، ایده خوبی است که ابتدا میله را با یک تا سه لایه چسب کاغذی درست زیر جایی که سیم پیچ باید برود بپوشانید و نوار را روی آن بچسبانید. برای نگه داشتن سیم به جای دو طرفه می توانید از چسب فوق العاده استفاده کنید.
میله فریت را در یک مته برقی قرار دهید، درست مانند مته و به آرامی آن را بچرخانید، میله خود به خود می چرخد، به این ترتیب می توانید با چرخش های زیاد سیم‌پیچ‌هایی با کیفیت و اندوکتانس بالا بسازید! اگر فرم دهنده های پلاستیکی برای میله دارید، ابتدا روی آنها بپیچید و سپس آنها را روی سیم‌پیچ قرار دهید و در جای خود بچسبانید.
سیم پیچ هسته حلقوی
محاسبه سیم‌پیچ‌های حلقوی بسیار آسان است، اما برای باد کمی مشکل دارند. هسته های حلقوی دارای کاربردهای متنوعی هستند، مانند سلف فیلتر در SMPS، چوک RFI، ترانسفورماتور قدرت SMPS، فیلتر ورودی RF، بالون، ترانسفورماتور جریان و غیره. برای پیچیدن یک سیم‌پیچ حلقوی به یک هسته حلقوی، یک منبع سیم (کویل های انحرافی از تلویزیون های CRT قدیمی منبع خوبی برای آن هستند)، مقداری کاغذ سنباده خوب و کمی سوپرچسب نیاز دارید.
پیچیدن یک حلقوی
برای پیچیدن یک حلقوی ابتدا باید طول مناسبی از سیم را برش دهید، زیرا نمی توانید یک رول سیم را از سوراخ عبور دهید. برای محاسبه سیم مورد نیاز، دور سطح مقطع حلقه را در تعداد دور مورد نیاز ضرب کنید. این گاهی اوقات در دیتاشیت به صورت mlt (میانگین طول در هر نوبت) بیان می شود. در این وب سایت، یک ماشین حساب آنلاین وجود دارد که به طراحی سیم پیچ های حلقوی کمک می کند، فقط هسته خود را انتخاب کنید، اندوکتانس مورد نیاز را پلاگین کنید و مقدار سیم و پیچ های مورد نیاز را نشان دهد.
از آنجایی که سیم پیچ انتظار می رود داشته باشد و اندوکتانس کم (حدود 3.6μH) در غیاب یک متر LCR حرفه ای، بهتر است از GDM استفاده کنید، زیرا کنتورهای مبتنی بر میکروکنترلر معمولی هنگام اندازه گیری اندوکتانس های کوچک دقت بسیار کمی دارند. یک خازن 680pF به همراه یک حلقه کوپلینگ کوچک به صورت موازی به سیم پیچ متصل شد. این مدار در فرکانس 3.5 مگاهرتز (سمت راست)، قرار دادن این مقادیر در یک ماشین حساب تشدید به ما حدود 3μH می دهد. در سمت چپ، متر روی فرکانس متفاوتی، خارج از رزونانس مدار تنظیم شده است.
