A tekercsek kölcsönhatása a szűrőkben

Hosszú ideig meglepődtem, hogy az oszlopszűrők tekercsei rövid és nagy átmérőjűek. Ez technikailag kivitelezhető, de a nagy átmérőjű rövid tekercsek sokkal érzékenyebbek az interferenciára, mint a hosszú, kis átmérőjű tekercsek. Íme egy példa a jól bevont tekercsekre a minőségi oszlopokban:

És a szemközti például tekercseket nagy átmérőjű (minden ilyen esetben a tekercs menetei nem optimálisak aktív ellenállást, de az első esetben egy igazolás - a legjobb zavarvédettséget, míg a második nincs mentség)

És a jobb oldalon lévő tekercsek (a legrosszabbak) a világ minden részének vevői, és a legrosszabb módon vannak elhelyezve. A legpontosabb, hogy ez egy orosz audiophile cég terméke, míg a tekercsek helytelen kialakítását és helyét a huzalok nyilai kompenzálják.

Az 1. ábra az interferencia (B) mágneses mezőjének vonalát mutatja. Ha a mező áthalad a tekercsen (1a. Ábra), akkor EMF-et bocsát ki. Ha az erővonal nem halad át a tekercsen (1b. Ábra), akkor sem befolyásolja a tekercset. Abban az esetben, rövid tekercs, az interferencia hatással van az összes tekercs (Fig.1c), amikor a tekercs hosszú (1. ábra d), a mező csak befolyásolja egy kis része a fordulatok, és ez a hatás kisebb, a kisebb az átmérője a tekercs.

De ez nem volt olyan jó ok arra, hogy megírjam. Ezen túlmenően a zajok által okozott interferencia hangfrekvenciákon történő átvitele meglehetősen gyenge.

Nem is olyan régen kellett hallgatnom a magassugárzók hangját. Összeszereltem az LC-szűrőt, csatlakoztattam a hangszórót a krokodilokhoz és jelet küldött a számítógépes erősítőből (2. Annak érdekében, hogy a hangszórók ne zavarjanak, egy vezetéket vettem a termináljukból.

Egy hangszórót csatlakoztattam, hallgattam. Megszakadt, elvette a második, csatlakozott. Felhajoltam az áramkörön, és hirtelen hallottam, hogy az oszlop játszik. Bár nagyon, nagyon csendes. És mindkét dinamikája: mind a HF, mind az LF! Az első gondolatom az volt, hogy valószínűleg a leválasztott vezeték kissé megérinti a terminál öncsapját, ami valahol az oszlopban az átkapcsolás részleteit érinti, ez a jel, ami áthalad. Ellenőrzött: semmi ilyesmi. Megszakadt az oszlopról és a második vezetékről. A hang elmarad!

Ennek az oka az volt, hogy az "asztali" szűrőtekercs által létrehozott mágneses mező az oszlopban jelzést ad, ami eléggé csendes, de hangos. A tekercs helyzetének megváltoztatásával megváltoztattam az oszlop hangerejét.

De vajon mi a pontosan a tekercs mágneses mezője az oszlopban? Közvetlenül a mágneses mező dinamikáján nagyon gyenge - amikor a tekercset közvetlenül a hangszóróra és a dinamikára helyezzük - közvetlenül a fülhöz, a hang alig hallható. És függetlenül attól, hogy árnyékolt hangszóró, vagy sem. Ezért a csúcs a keresztcsévélő tekercsekhez jut (ebben az oszlopban kettő van - magas és alacsony frekvencián).

Ennek a hipotézisnek a megvizsgálásához két tekercset vettem (egy régi crossover-ből, így nem tűnnek nagyon szépnek, de jól működnek!) Kb. 500 μH induktivitással (3.

Egyikük egy 6 ohmos ellenálláson keresztül volt ugyanazon erősítőhöz csatlakoztatva. és a második tekercs - a dinamikához (4. ábra).

Az eredmény: ha az erősítő teljes erőteljesen működött, és a tekercsek közötti távolság 1 cm volt, akkor a hangszóró igen hangosan játszott - 64 dB 0,5 méteres távolságban! Ezt a kötetet hallgatom, amikor Wind hangjait és programjait szeretném hallani (például néhány játékot), de nem zavarják meg velem.

Természetesen a tekercsek ezen pozíciója a leginkább optimális, de ennek ellenére kiderül, hogy a tekercsek kölcsönös hatását nem azonnal dobják ki. Ellenőrizzük, hogyan hatnak egymásra a tekercsek. Valami hasonló volt a Douglas Self, de ő vizsgálta az tekercseket csatlakoztatott az output az erősítő, és ezek egy csekély képest a tekercsek a crossover. Ezenkívül önmaga a tekercseket üresjáratban vizsgálta, és valójában a hangszórókhoz kapcsolódik, ami az indukált feszültség csökkenését okozza. Ráadásul megpróbáltam általánosságosítani az egészet, hogy minden helyzetben értékelhessék az útmutatást.

10 kHz-es frekvencián egyetlen tekercsen keresztül 1 amper áramot adtam át. És a másodiknak volt egy bizonyos módja az elsőről, és megméri az EMF-et, ami benne van (minden érték tényleges érték). A méréseket 8 ohm alapjáraton és terhelés alatt végezték el (a terhelés párhuzamosan kapcsolódott a vevő-tekercshez). A grafikonok mind a vevő-tekercsben indukált abszolút emf-t, mind a relatív dB-t - a 8 Volt feszültséghez viszonyítva - egy áramerősség eléréséhez szükséges.

Tehát (a távolságot közvetlenül a tekercsek tekercselése között mérjük), ez a megoldás a legrosszabb:

A második lehetőség jobb:

Egy másik lehetőség - ugyanolyan (de itt a tekercsek geometriája sokkal többet ér, mint az előző esetben):

Ez az elrendezés még kissé jobb:

A legjobb megoldás szimmetrikus. Általában minden interferenciát Ideális kellene (pickup mindkét felét a tekercs azonos és ellentétes, így levont nulla)! De a valóságban a tekercsek abszolút szimmetriája nem szerezhető meg. Sőt, egy kis elmozdulás a tekercs felé drasztikusan szakít ugyanezen szimmetria, így meg kellett irányítani, és mozgassa a tekercs mentén őket - a legkisebb elmozdulás irányába a feszültség a tekercs-vevő meredeken emelkedett.

Elvileg, ha a tekercsek aszimmetrikusak, akkor szinte abszolút kölcsönös nem-inflexiódussal érhetjük el, és enyhén aszimmetrikusak is. Ie ha egy kicsit pokolzovat. De már kezdik befolyásolni az egyes vezetékek hatását, a tekercsek felé.

Mindezen grafikonoknál a dB-ben lévő amplitúdónak egyenesen kell lennie. Az egyenes vonallal való eltérés a kísérleti hiba, főként a tekercsek bizonyos elmozdulása és az X távolság beállításának (vagy mérésének) pontatlansága okozza.

Most ismételjük meg az 1. kísérletet (5. ábra), de 1 kHz-es frekvencián:

Az eredmények kiszámíthatóak. Először is, az xx amplitúdója a gyakorisággal arányosan csökkent, azaz nagyságrenddel (figyelembe véve a hibát). Másodszor, az xx és a terhelés közötti feszültség közötti különbség is csökkent. Megmagyarázom ezt a második tényt. A két tekercs rendszere egy transzformátort képez (levegőmaggal). A transzformátor cseréjének teljes T-alakú terve jelenleg nem érdekli, de egyszerűbb (és ami a legfontosabb), ez az, ami:

Itt M a tekercsek kölcsönös induktivitása. A transzformátorcsere-áramkörből csak X L kapcsolatok maradnak (mivel a tekercsek aktív ellenállása nagyon kicsi, és a keresztirányú ág nem egyáltalán szükséges). L = konstans állandó kölcsönös helyzetben, és induktív ellenállása közvetlenül arányos a frekvenciával. Nagyfrekvenciáknál ez az ellenállás nagyobb, nagyobb, és a feszültségcsökkenés az áramlási áram mellett nagyobb, és a feszültség csökkenése terhelés alatt.

Míg a fizika a mi oldalunkon: alacsony frekvencián kisebb indukált EMF, nagy EMF több, hanem egyre feszültségcsökkenés terhelés - minden esetben kevésbé terhelt tekercs feszültség interferenciát.

Számítsuk ki a szubsztitúciós séma paramétereit az alábbi képletekkel:

Itt f a frekvencia, I az áram, M a tekercsek kölcsönös induktivitása. Minden mennyiség Voltban, Amperben, Henryben, Hertzben. De elméletileg nem lehet kiszámítani a kölcsönös induktivitást. De mérni lehet: egy tekercsen át váltakozó áramot, és egy másikban a feszültség üresjáratban történő mérésére, valamint az (1) képletről.

Kevésbban pontosan (de megfelelő pontossággal) meg tudjuk határozni a kísérleteim kölcsönös induktivitását M. Ehhez el kellett hagynom a tekercsek induktivitását és meg kell határoznia a K induktív csatolás K tényezőjét. Az 5-9. Ábrákon bemutatott kölcsönös elrendezéseknek megfelelő grafikonok:

Az M kölcsönös induktivitás meghatározásához tetszőleges esetben szükségünk van a grafikonból vett K kapcsolási koefficiensre, amely szorozva lesz a két tekercs induktivitása termékének gyökerével. Itt van az M meghatározására szolgáló képlet:

Az 1. pozícióra vonatkozó számítás (5. ábra), az áram 1 Amper, a tekercsek közötti távolság 1 cm és az L1 = L2 = 500 μH induktivitása:

Amint látható, az Envaned egybeesik a mért EMF-szel üresjáratban. 10 kHz-es frekvencián az L-kapcsolat körülbelül 60 Ohm-os ellenállással rendelkezik, így a terhelés alatt a feszültségcsökkenés magas.

Hogy figyelembe vegye a formáját a tekercs (emlékszem, hogyan kezdődött: a tekercs lehet vékony és hosszú vagy rövid a nagy átmérőjű), a számítás a kölcsönös induktivitás használható empirikus tényező (nagyon preochen durva) egyenlő a négyzetgyöke az arány a tekercs átmérője annak hossz (ugyanabban az egységben, például centiméterben):

Végezetül szeretném megjegyezni, hogy mindazonáltal a tekercsek kölcsönös befolyása nagyon elhanyagolható, és ha nem teszünk nagy hibákat, akkor ez nem okoz semmilyen kárt.