Cuộn cảm là một phần tử có thể chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng từ trường và lưu trữ nó. Cấu trúc của Cuộn cảm tương tự như của máy biến áp, nhưng nó chỉ có một cuộn dây. Cuộn cảm có độ tự cảm nhất định, nó chỉ cản trở sự thay đổi của dòng điện. Nếu cuộn cảm ở trạng thái không có dòng điện chạy qua, nó sẽ cố gắng chặn dòng điện chạy qua nó khi mạch đang mở; Nếu cuộn cảm ở trạng thái có dòng điện chạy qua, nó sẽ cố gắng duy trì dòng điện khi mạch tắt. Cuộn cảm còn được gọi là cuộn cảm, cuộn kháng và cuộn kháng động.
cấu trúc
Cuộn cảm nói chung được cấu tạo bởi khung, cuộn dây, tấm chắn, vật liệu đóng gói, lõi từ hoặc lõi sắt.
- Bộ xương Bộ xương thường đề cập đến giá đỡ mà cuộn dây được quấn trên đó. Một số cuộn cảm cố định lớn hoặc cuộn cảm điều chỉnh được (chẳng hạn như cuộn dao động, cuộn cảm, v.v.), hầu hết là dây tráng men (hoặc dây bọc sợi) xung quanh khung xương, sau đó là lõi từ hoặc lõi đồng, lõi sắt, v.v. Đặt nó vào khoang bên trong của khung xương để tăng độ tự cảm của nó. Khung xương thường được làm bằng nhựa, bakelite, gốm, và có thể được tạo thành các hình dạng khác nhau theo nhu cầu thực tế. Các cuộn cảm nhỏ (chẳng hạn như cuộn cảm mã màu) nói chung không sử dụng khung mà quấn trực tiếp dây tráng men trên lõi. Cuộn cảm lõi không khí (còn được gọi là cuộn dây ngoài cơ thể hoặc cuộn dây lõi không khí, chủ yếu được sử dụng trong mạch tần số cao) không sử dụng lõi từ, khung và vỏ che chắn, v.v., mà được quấn trên khuôn và sau đó tháo ra. từ khuôn, và các cuộn dây được kéo giữa các vòng quay Lái xe một khoảng cách nhất định.
- Winding Winding đề cập đến một tập hợp các cuộn dây với các chức năng cụ thể, là cơ bản các thành phần của cuộn cảm. Có loại dây quấn một lớp và nhiều lớp. Có hai loại dây quấn một lớp: dây quấn sát nhau (các dây quấn cạnh nhau khi quấn dây) và dây quấn gián tiếp (các dây quấn cách nhau một khoảng nhất định khi quấn dây); cuộn dây nhiều lớp có cuộn dây phẳng phân lớp và cuộn dây ngẫu nhiên. Quấn dây, quấn dây tổ ong và nhiều phương pháp khác.
- Lõi từ và thanh từ Các lõi từ và thanh từ thường sử dụng ferit niken-kẽm (dòng NX) hoặc ferit mangan-kẽm (dòng MX) và các vật liệu khác, có hình dạng “I”, hình trụ, hình nắp và “E” . Nhiều hình dạng khác nhau như hình dạng và hình chậu.
- Lõi sắt Vật liệu lõi sắt chủ yếu bao gồm tấm thép silicon, vật liệu cố định, v.v., và hình dạng của nó chủ yếu là kiểu “E”.
- Vỏ che chắn Để ngăn từ trường tạo ra bởi một số cuộn cảm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các mạch khác và các thành phần, một tấm che bằng kim loại (chẳng hạn như cuộn dây dao động của một Semiconductor radio, v.v.) được thêm vào cho nó. Cuộn cảm có vỏ che chắn sẽ làm tăng tổn hao của cuộn dây và giảm giá trị Q.
- Vật liệu đóng gói Sau khi quấn một số cuộn cảm (chẳng hạn như cuộn cảm mã màu, cuộn cảm vòng màu, v.v.), các cuộn dây và lõi từ được niêm phong bằng vật liệu đóng gói. Vật liệu đóng gói là nhựa hoặc nhựa epoxy.
Cuộn dây đồng
Độ tự cảm là tỉ số giữa từ thông của dây dẫn với cường độ dòng điện tạo ra từ thông này khi có dòng điện xoay chiều chạy qua dây dẫn, tạo ra từ thông xoay chiều xung quanh mặt trong của dây. Khi dòng điện một chiều chạy qua cuộn cảm, xung quanh cuộn cảm chỉ xuất hiện các đường sức từ cố định, không thay đổi theo thời gian;
Tuy nhiên, khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây thì xung quanh nó sẽ xuất hiện các đường sức từ biến thiên theo thời gian. Theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday - từ tính tạo ra điện, các đường sức từ trường thay đổi sẽ tạo ra cảm ứng điện thế năng ở hai đầu cuộn dây. Điện thế cảm ứng này tương đương với một “nguồn điện mới”. Khi một vòng kín được hình thành, điện thế cảm ứng này sẽ tạo ra dòng điện cảm ứng. Theo định luật Lenz, người ta biết rằng tổng số đường sức từ do dòng điện cảm ứng tạo ra để cố gắng ngăn cản sự thay đổi của đường sức từ. Sự thay đổi của đường sức từ xuất phát từ sự thay đổi của nguồn điện xoay chiều ngoài nên từ tác dụng khách quan, cuộn dây thuần cảm có đặc tính ngăn cản sự biến đổi dòng điện trong mạch điện xoay chiều. Cuộn dây thuần cảm có đặc điểm giống quán tính trong cơ học. Chúng được đặt tên là “tự cảm ứng” trong điện. Thông thường, tia lửa điện sẽ xuất hiện ngay lúc mở công tắc dao hoặc bật công tắc dao. Hiện tượng tự cảm này sinh ra nhiều Nguyên nhân do điện thế cảm ứng cao.
Tóm lại, khi cuộn dây thuần cảm được nối với nguồn điện xoay chiều thì các đường sức từ bên trong cuộn dây sẽ luôn thay đổi theo dòng điện xoay chiều, làm cho cuộn dây sinh ra cảm ứng điện từ. Loại suất điện động tạo ra do sự thay đổi dòng điện của cuộn dây được gọi là “suất điện động tự cảm”. Có thể thấy rằng độ tự cảm chỉ là một thông số liên quan đến số vòng dây, kích thước và hình dạng của cuộn dây và môi trường. Nó là một phép đo quán tính của cuộn dây tự cảm và không liên quan gì đến dòng điện áp dụng.
Nguyên tắc thay thế: 1. Phải thay cuộn dây thuần cảm có giá trị như ban đầu (số vòng dây như nhau, kích thước như nhau). 2. Các cuộn cảm của chip chỉ cần có cùng kích thước và cũng có thể được thay thế bằng điện trở hoặc dây dẫn 0 ohm.
đặc trưng
Các đặc tính của một cuộn cảm hoàn toàn trái ngược với các đặc tính của một tụ. Nó có đặc tính ngăn chặn dòng điện xoay chiều đi qua và cho phép dòng điện một chiều đi qua một cách trơn tru. Điện trở khi tín hiệu DC đi qua cuộn dây chính là điện trở Vôn thả của dây chính nó là rất nhỏ; khi có tín hiệu xoay chiều đi qua cuộn dây thì suất điện động tự cảm sẽ sinh ra ở hai đầu cuộn dây và chiều của suất điện động tự cảm ngược chiều với chiều đặt vào. Vôn, cản trở dòng điện xoay chiều Do đó, đặc tính của cuộn cảm là cho dòng điện một chiều chạy qua và chống lại dòng điện xoay chiều. Tần số càng cao thì trở kháng của cuộn dây càng lớn. Cuộn cảm thường làm việc với tụ điện trong mạch để tạo thành bộ lọc LC và bộ dao động LC. Ngoài ra, người ta còn dùng đặc tính của điện cảm để chế tạo cuộn cảm, máy biến áp, rơ le, v.v.
Dòng điện một chiều: có nghĩa là cuộn cảm được đóng vào DC. Nếu không tính đến điện trở của cuộn cảm, thì dòng điện một chiều có thể đi qua cuộn cảm một cách “không giới hạn”. Đối với DC, điện trở của bản thân cuộn dây ít cản trở DC, vì vậy nó thường bị bỏ qua trong phân tích mạch.
Khả năng cản trở dòng điện xoay chiều: khi dòng điện xoay chiều đi qua cuộn cảm thì cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều. Điều cản trở dòng điện xoay chiều là cảm kháng của cuộn dây thuần cảm.