Dimensionnement précis d'inductances : formules de Wheeler pour inductances à noyau d'air et PCB

Fondamentaux de l'inductance

L'image suivante illustre les concepts de base derrière les équations d'inductance de Wheeler.

Les formules de Wheeler sont la norme industrielle pour estimer l'inductance de bobines à noyau d'air, surtout aux fréquences radio. Elles fournissent des résultats fiables avec une précision d'environ 1 % lorsque les conditions géométriques sont remplies.

Formule du solénoïde à noyau d'air

Pour un solénoïde monocouche à noyau d'air où le rapport 2r/l est inférieur à 3, l'expression suivante donne l'inductance à 1 % près de la valeur mesurée.

La variante « bobine épaisse » maintient ce niveau de précision lorsque les termes du dénominateur dans l'équation sont presque égaux.

Formule spirale de Wheeler

Applicable lorsque l'espacement c dépasse 0,2 r, cette formule donne une précision de 1 %. Bien que dérivée pour fil rond, elle peut être utilisée pour les inductances spirales de circuit imprimé avec une réduction modeste de précision.

Équations d'inductance PCB carrée

L'inductance d'une inductance carrée de circuit imprimé est calculée en utilisant deux formules distinctes, selon que les longueurs de côté sont égales (p = q) ou inégales (p ≠ q).

Référence de jauge de fil

Le tableau de fil accompagnant liste les valeurs de « tours par pouce » pour le fil émaillé magnétique, permettant l'application précise des formules ci-dessus.

Ressources associées

• Feuille de travail : Inductance