Jakie cewki powinienem użyć w mojej zwrotnicy do kolumn głośnikowych?

Czy to nie oczywiste? Powinieneś używać cewek indukcyjnych klasy audio... Ale co sprawia, że cewka indukcyjna nadaje się do zwrotnicy audio? Przede wszystkim spróbujmy zdefiniować co to jest cewka.

Jak powiedzieliśmy w poprzednim artykule o kondensatorach, cewka indukcyjna jest jednym z 3 pasywnych elementów, które wykorzystujemy do budowy zwrotnic głośnikowych: rezystory, kondensatory i cewki indukcyjne. W porównaniu z kondensatorem, cewka indukcyjna jest również rezystorem zależnym od częstotliwości. Jednak  nie "przepuszcza" wyższych częstotliwości. Cewka indukcyjna jest mierzona w mH (milihenrach). W zależności od tego, ile ma milihenrów, staje się ona filtrem dla wysokich częstotliwości.


Porozmawiajmy o jakości wykonania cewek. Wielu majsterkowiczów DIYaudio decyduje się na wykonanie własnych cewek indukcyjnych. Nie będziemy tutaj poruszać tego tematu, ale można znaleźć kalkulatory w Internecie. W zależności od rdzenia cewki możesz obliczyć, ile uzwojeń potrzebujesz, aby uzyskać pożądaną indukcyjność. Możesz nawijać je ręcznie lub użyć maszyny do nawijania ich automatycznie. Niektórzy ludzie lubią robić własne cewki, z bardzo dobrymi wynikami. Jednak producenci lubią chwalić się swoim procesem produkcyjnym i dlaczego jest lepszy. Na przykład każda cewka będzie wykazywać efekt mikrofonowania. Oznacza to, że całe uzwojenie będzie w pewnym stopniu wibrować. Ta mechaniczna wibracja jest zamieniana na sygnał elektryczny i dlatego sygnał audio przechodzący przez cewkę ulega pogorszeniu. Aby zminimalizować ten efekt, producenci lubią dodawać dodatkową warstwę lakieru do izolowanego drutu lub cewka może być impregnowana woskiem. Po nawinięciu drutu na cewki są one nagrzewane w piecu o wysokiej temperaturze. W rezultacie dodatkowa warstwa topi się i tworzy solidną całość, z uzwojeniami mocno ze sobą połączonymi. Zmniejsza to wibracje mechaniczne dla wszystkich typów cewek.

Rodzaje cewek indukcyjnych klasy audio

Istnieje kilka rodzajów cewek indukcyjnych. Ale skupmy się tylko na typach, które są najczęściej używane.

• Cewki indukcyjne z rdzeniem żelaznym/ferrytowym
• Cewki z rdzeniem powietrznym
• Cewki na drucie Litz
• Cewki taśmowe
• Cewki toroidalne

Kolejność nie jest przypadkowa. Wymieniamy je w porządku rosnącym, z punktu widzenia jakości dźwięku. Jest to również proporcjonalne do ceny. Można się spodziewać, że cewka taśmowa jest znacznie droższa niż jej odpowiednik cewki rdzeniowej. Nie oznacza to jednak, że cewki z rdzeniem nie mają swojego miejsca. Możesz je z powodzeniem wykorzystać w wielu projektach DIYaudio.

Cewka indukcyjna rdzeniowa

Żelazny rdzeń jest jednym z najtańszych induktorów stosowanych w cewkach klasy audio. Rdzeń może być wykonany z różnych metali żelaznych (nie tylko żelaza). Rdzeń może mieć też różne kształty. Jak widać na poniższym obrazku, jeden ma rdzeń szpulowy, a drugi cylindryczny (walcowy).


 

Ponieważ rdzeń jest metalowy, nie potrzebujesz tak wielu uzwojeń, aby osiągnąć pożądaną indukcyjność. W rezultacie mamy z tego wiele korzyści:

• Mniej zwojów – niższa cena.
• Niższa wartość DCR. To solidny plus. Cewki o wysokiej indukcyjności mogą mieć niższą rezystancję.
• Solidny rdzeń zapewnia wsparcie dla uzwojenia i minimalizuje efekt mikrofonowania.

Oczywiste jest, że te cewki są najlepszym wyborem dla projektów budżetowych. Możesz je również zastosować w filtrach dolnoprzepustowych dla głośników niskotonowych. Głośnik wysokotonowy jest prawie zawsze wydajniejszy niż głośnik niskotonowy. Dlatego nie chcesz obniżać mocy wyjściowej głośnika niskotonowego za pomocą cewki o wysokiej rezystancji. Żelazny rdzeń jest najlepszy do tego typu prac. Jednak fakt, że w rdzeniu cewki indukcyjnej znajduje się kawałek metalu, wpływa również na sygnał muzyczny. Z tych powodów puryści będą unikać żelaznych rdzeni lub używać ich, gdy nie znajdują się w bezpośredniej ścieżce sygnału.

W cewkach do zwrotnicy firmy Jantzen Audio rdzeń cewki wykonano z Permite (nie ferrytowy). Niezwykle niski DCR, który nie zmienia współczynnika tłumienia przetwornika ani nie przyczynia się do utraty wydajności. Nieferrytowy materiał rdzenia zapewnia znacznie niższą histerezę w porównaniu z cewkami z rdzeniami ferrytowymi, jednocześnie zapewniając wyższą moc. Zdolność do obsługi wysokiej mocy zależy od rozmiaru rdzenia i grubości drutu.

Cewki rdzeniowe do zwrotnic do kolumn możesz zakupić w sklepie internetowym DIYaudio BlackDotAudio:
https://blackdotaudio.eu/listaProduktow.php?dbFin=cewka+rdzeniowa&szukaj=&kat=0&idz=


Cewki z rdzeniem powietrznym

Te typy cewek indukcyjnych są najbardziej rozpowszechnione w zwrotnicach do kolumn hi-fi. Chociaż są droższe niż odpowiedniki z rdzeniem żelaznym, są przystępne cenowo, jeśli wartość indukcyjności nie osiąga wysokich poziomów.




W przeciwieństwie do cewek rdzeniowych, które mają w środku solidny metal, rdzeń powietrzny zawiera… powietrze. I to jest idealny materiał rdzenia. Niektóre mają kawałek plastiku dla zwiększenia sztywności. Ale chodzi o to, że jest to materiał nieprzewodzący. W rezultacie są lepsze pod względem dokładnej reprodukcji impulsów i mniejszej ilości zniekształceń.

Te cewki indukcyjne klasy audio do zwrotnic głośnikowych, mogą być używane w dowolnej części zwrotnicy. Ponieważ jednak nie mają metalowego rdzenia, liczba uzwojeń jest większa, aby osiągnąć tę samą indukcyjność. Oznacza to (oprócz wyższej ceny), że opór jest wyższy. Aby rezystancja była niższa, należy zwiększyć przekrój drutu cewki indukcyjnej. To jeszcze bardziej podniesie cenę. Również cewki o wysokiej indukcyjności z grubym drutem mogą osiągać imponujące wymiary i wagę. Może to być uciążliwe podczas konstruowania płytki do zwrotnicy. Moja rada jest taka, aby wszędzie tam, gdzie to możliwe, używać cewek z rdzeniem powietrznym. Jeśli potrzebujesz cewki o dużej wartości w torze głośnika niskotonowego, po prostu użyj cewki rdzeniowej, nie będzie to duży problem. Chyba że pracujesz nad naprawdę wysokiej klasy projektem kolumn DIY z dużym budżetem. Jeśli tak jest, możesz chcieć sprawdzić następny typ cewek.

Cewki powietrzne do zwrotnic do kolumn możesz zakupić w sklepie internetowym DIYaudio BlackDotAudio:
https://blackdotaudio.eu/cewki-powietrzne,71,0.html

Cewki taśmowe

Są one uważane za najlepsze cewki indukcyjne do zwrotnic klasy audio. Jest tu sporo do powiedzenia, ale wniosek jest krótki i prosty. Masz duży budżet i chcesz iść na całość? To będzie najlepsze rozwiązanie.




Wyraźnie widać różnicę w budowie cewek taśmowych. Tu nie ma drutu. Zamiast tego stosuje się miedzianą folię. Folia jest szersza niż konwencjonalny drut. Ponadto, ze względu na swój kształt, mogą być ciasno upakowane. Dzięki temu mają dużą powierzchnię styku między uzwojeniami i zapewniają wysoką stabilność mechaniczną. Jeśli porównasz efekt mikrofonowania różnych typów cewek indukcyjnych, cewka foliowa jest daleko z przodu. Precyzyjne, dynamiczne, subtelne przejścia tonalne, duża szczegółowość i żywiołowość odróżniają cewki taśmowe od wszystkich innych.

Cewki taśmowe mają najniższe zmierzone wibracje. Cewka foliowa jest najbardziej zbliżona do fizycznie idealnej cewki bardziej niż jakakolwiek inna konstrukcja. Wyróżnia się dynamiką muzyki, obrazowaniem i najniższymi zniekształceniami. Są ludzie, którzy będą twierdzić, że nie ma potrzeby wydawać na nie tyle pieniędzy. Na drugim końcu spektrum są faceci, którzy mogą mieć tylko to, co najlepsze w zwrotnicy do swoich kolumn.

Cewki taśmowe do zwrotnic do kolumn możesz zakupić w sklepie internetowym DIYaudio BlackDotAudio:
https://blackdotaudio.eu/cewki-tasmowe-cross-coil,72,0.html

Cewki taśmowe impregnowane woskiem:
https://blackdotaudio.eu/cewki-tasmowe-wax-coil,189,0.html


Cewki toroidalne

Cewka toroidalna C-Coil jest owinięta wokół toroidalnego rdzenia warstwowego i ma wyjątkowo niską rezystancję i może przenosić dużą ilość mocy bez przegrzewania się. Jeśli podana maksymalna moc nie zostanie przekroczona, rdzeń nigdy się nie nasyci. Cewka toroidalna firmy Jantzen Audio została zaprojektowana dla sekcji basowej zwrotnic i pasywnych subwooferów.


Cewki toroidalne Jantzen Audio są nawinięte najwyższej jakości drutem miedzianym o czystości 4N na rdzeniu z blachy stalowej. Mają wyjątkowo niski opór i mogą przenosić dużą moc bez nadmiernego nagrzewania się.
Powierzchnia rdzenia pokryta jest żywicą epoksydową, aby zabezpieczyć przed zwarciem nawet przy bardzo dużym obciążeniu.

Cewki toroidalne ze względu na ich właściwości oraz wytrzymałość na duże obciążenie najlepiej sprawdzą się w sekcji basowej zwrotnic dla głośników do subwoofera.

Istnieją różne rozmiary rdzenia. Pozwala to na zastosowanie różnej grubości drutu, a także pozwala warstwom drutu osiągnąć wymaganą indukcyjność. Im większy rdzeń, tym wyższa wartość indukcyjności i mocy. Każdy rdzeń ma szczelinę powietrzną, która zasadniczo pozwala na obsługę dużej mocy.

Rdzenie mają zieloną powłokę epoksydową, a mały odcinek ze szczeliną jest pokryty zieloną taśmą. Wszystkie gotowe cewki C-coil są zabezpieczone folią termokurczliwą, aby utrzymać uzwojenia na miejscu i wyeliminować wibracje w uzwojeniach.

Cewki toroidalne do zwrotnic do kolumn możesz zakupić w sklepie internetowym DIYaudio BlackDotAudio:
https://blackdotaudio.eu/cewki-toroidalne,165,0.html

Cewki z drutu Litz

Cewka na wosku z drutu Litz od Jantzen Audio jest jedyną na rynku impregnowaną woskiem cewką z drutu litz. Zaletą cewek drutowych Litz jest to, że mają wiele korzystnych właściwości cewek na bazie folii, ale są mniejsze i tańsze. W zależności od konkretnej konstrukcji zwrotnicy, te cewki z drutu litz mogą być dobrym zamiennikiem cewek taśmowych.



Drut Litz umożliwia cewkom indukcyjnym minimalizację efektu naskórkowości i niższy opór, co z kolei zapewnia bardziej dynamiczne brzmienie. Impregnacja woskiem utrzymuje uzwojenia na miejscu i eliminuje zniekształcenia i efekt mikrofonowy. Cewka woskowa Litz Wire Wax oferuje lepszą dynamikę i lepszą (większą) powierzchnię do przemieszczania się elektronów (w porównaniu do cewek jednożyłowych typu drutowego).

Cewki Litz do zwrotnic do kolumn możesz zakupić w sklepie internetowym DIYaudio BlackDotAudio:
https://blackdotaudio.eu/litz-wire-wax-coil,166,0.html

Wniosek

W zależności od projektu i budżetu można zastosować dowolny typ cewki. Jeśli chodzi o budowanie zwrotnic i stosowanie cewek indukcyjnych klasy audio, zwykle kieruję się kilkoma prostymi wskazówkami. Jeśli priorytetem jest budżet, użyj cewek rdzeniowych. Chcesz zbudować kolumny DIYaudio hi-fi, ale wolisz wydać więcej na głośniki? Użyj cewek powietrznych lub połącz oba rodzaje cewek - powietrznych na bezpośredniej ścieżce sygnału i rdzeniowych do reszty toru. Budujesz kolumn hi-end lub zależy Ci na jakości dźwięku? Użyj cewek taśmowych lub mieszanki powietrznych z cewkami foliowymi. Wszystko sprowadza się do Twojego budżetu. Ponieważ czasami różnice są tak subtelne, że trudno jest uzasadnić dodatkowy koszt.