Giới thiệu cuộn dây điện cảm

I. Phân loại cuộn cảm Theo dạng cuộn cảm: cuộn cảm cố định, cuộn cảm biến thiên. Theo tính chất của vật liệu từ tính: cuộn dây lõi không khí, cuộn dây lõi ferit, cuộn dây lõi sắt, cuộn dây lõi đồng. Theo đặc tính vận hành: cuộn dây anten, cuộn dao động, cuộn cảm, cuộn bẫy, cuộn lệch. Theo cấu trúc cuộn dây: cuộn dây một lớp, cuộn dây nhiều lớp, cuộn dây tổ ong.

II. Các thông số đặc tính chính của cuộn dây cảm ứng

1. Độ tự cảm L Độ tự cảm L đại diện cho các đặc tính vốn có của chính cuộn dây, không phụ thuộc vào cường độ dòng điện. Ngoại trừ cuộn dây cảm ứng đặc biệt (cuộn cảm mã màu), độ tự cảm thường không được đánh dấu cụ thể trên cuộn dây mà được dán nhãn bằng tên cụ thể.

2. Điện kháng XL Độ lớn của trở kháng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều được gọi là điện kháng XL, được đo bằng ohm. Nó liên quan đến độ tự cảm L và tần số của dòng điện xoay chiều f là XL=2πfL.

3. Hệ số chất lượng Q Hệ số chất lượng Q là đại lượng vật lý biểu thị chất lượng của cuộn dây. Q là tỷ số giữa điện kháng XL và điện trở tương đương của nó, tức là Q=XL/R. Giá trị Q của cuộn dây càng cao thì tổn thất trong mạch càng thấp. Giá trị Q của cuộn dây có liên quan đến các yếu tố như điện trở DC của dây dẫn, tổn thất điện môi của lõi, tổn thất do tấm chắn hoặc lõi sắt và ảnh hưởng của hiệu ứng da tần số cao. Giá trị Q của cuộn dây thường nằm trong khoảng từ hàng chục đến hàng trăm.

4. Điện dung phân bố Điện dung tồn tại giữa các vòng dây, giữa cuộn dây và tấm chắn, giữa cuộn dây và tấm đế được gọi là điện dung phân tán. Sự hiện diện của điện dung phân tán làm giảm giá trị Q của cuộn dây, làm giảm độ ổn định của nó. Do đó, điện dung phân bố của cuộn dây càng nhỏ thì càng tốt.

III. Cuộn dây thường dùng

1. Cuộn dây một lớp: Cuộn dây một lớp được quấn bằng cuộn dây cách điện bằng cuộn dây trên ống giấy hoặc khung cao su. Một ví dụ là cuộn dây anten sóng trong đài bán dẫn.

2. Cuộn dây tổ ong: Nếu cuộn dây được quấn không nằm song song với bề mặt quay mà cắt nhau ở một góc nhất định thì gọi là cuộn dây tổ ong. Số lần dây uốn tới lui trong một vòng quay thường được gọi là số điểm gấp. Ưu điểm của cuộn dây tổ ong là có thể tích nhỏ, điện dung phân bố thấp và độ tự cảm lớn. Cuộn dây tổ ong thường được quấn bằng máy cuộn tổ ong và càng có nhiều điểm gấp thì điện dung phân bố càng nhỏ.

3. Lõi ferit và cuộn dây lõi bột sắt: Độ tự cảm của cuộn dây có liên quan đến sự có mặt của lõi từ. Việc chèn lõi ferrite vào cuộn dây lõi không khí có thể làm tăng độ tự cảm và cải thiện hệ số chất lượng của cuộn dây.

4. Cuộn dây lõi đồng: Cuộn dây lõi đồng được sử dụng rộng rãi trong dải sóng siêu ngắn. Vị trí lõi đồng quay dùng để thay đổi độ tự cảm, giúp việc điều chỉnh thuận tiện và bền bỉ.

5. Cuộn cảm mã màu: Cuộn cảm mã màu có giá trị điện cảm cố định và độ tự cảm của chúng được đánh dấu bằng các dải màu tương tự như điện trở.

6. Cuộn cảm: Cuộn dây hạn chế dòng điện xoay chiều được gọi là cuộn cảm, có thể là cuộn cảm kháng tần số cao hoặc cuộn cảm cảm kháng tần số thấp.

7. Cuộn dây lệch: Cuộn dây lệch là tải của tầng đầu ra của mạch quét tivi. Cuộn dây lệch yêu cầu độ nhạy lệch cao, từ trường đồng đều, giá trị Q cao, khối lượng nhỏ và chi phí thấp.

Phân loại cuộn cảm: Các cuộn cảm lớn đều là cuộn dây và chúng có thể được phân loại thành cuộn cảm lõi không khí và cuộn cảm lõi từ dựa trên cấu trúc của chúng. Cuộn cảm lõi không khí có độ tuyến tính tốt nhưng bị ảnh hưởng nặng nề bởi nhiễu bên ngoài, trong khi cuộn cảm lõi từ có hiện tượng bão hòa và sự uốn cong của đường cong từ hóa dẫn đến giá trị điện cảm không ổn định.

Các cuộn cảm khác được phân loại là cuộn cảm cố định và cuộn cảm biến thiên. Cuộn cảm cố định bao gồm các vòng từ nhỏ, dây dẫn nhỏ, v.v., trong khi cuộn cảm biến thiên bao gồm cuộn cảm tầm trung, được sử dụng trong các mạch phát hiện và truyền tải và phải được che chắn để khắc phục nhiễu. Cuộn cảm có khung cũng là một loại cuộn cảm quấn, trong đó khung cung cấp hỗ trợ về mặt cấu trúc. Nếu khung là lõi từ thì nó sẽ trở thành cuộn cảm lõi từ.