Là một trong những thành phần thụ động cơ bản, cuộn cảm đóng một vai trò quan trọng trong các ứng dụng điện tử, từ khởi động động cơ đến cung cấp điện cho ngôi nhà của bạn. Cuộn cảm tích trữ năng lượng trong từ trường khi dòng điện chạy qua nó. Một cuộn cảm điển hình sử dụng dây cách điện quấn thành cuộn quanh lõi trung tâm.
Cũng hữu ích như cuộn cảm, vấn đề lớn nhất là kích thước vật lý của chúng. Các cuộn cảm thường làm lùn các linh kiện điện tử khác trong mạch và làm tăng thêm trọng lượng. Một số kỹ thuật mô phỏng một cuộn cảm lớn trong mạch. Tuy nhiên, sự phức tạp thêm vào và các thành phần bổ sung giới hạn nơi các kỹ thuật này được sử dụng.
Bộ lọc
Cuộn cảm được sử dụng nhiều với tụ điện và điện trở để tạo ra các bộ lọc cho mạch tương tự và trong xử lý tín hiệu. Một mình, một cuộn cảm hoạt động như một bộ lọc thông thấp, vì trở kháng của cuộn cảm tăng khi tần số của tín hiệu tăng.
Khi kết hợp với tụ điện có trở kháng giảm khi tần số của tín hiệu tăng lên, kết quả là bộ lọc khía chỉ cho phép một dải tần số nhất định đi qua.
Bằng cách kết hợp tụ điện, cuộn cảm và điện trở, cấu trúc liên kết bộ lọc nâng cao hỗ trợ nhiều ứng dụng khác nhau. Bộ lọc được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử, mặc dù tụ điện thường được sử dụng hơn là cuộn cảm khi có thể vì chúng nhỏ hơn và rẻ hơn.
Cảm biến
Cảm biến không tiếp xúc được đánh giá cao về độ tin cậy và dễ vận hành. Các cuộn cảm cảm nhận từ trường hoặc sự hiện diện của vật liệu có tính thấm từ tính từ khoảng cách xa.
Cảm biến cảm ứng là trung tâm của hầu hết mọi giao lộ có đèn giao thông để phát hiện lượng giao thông và điều chỉnh tín hiệu cho phù hợp. Các cảm biến này hoạt động đặc biệt hiệu quả đối với ô tô và xe tải. Một số xe máy và các phương tiện giao thông khác không có đủ chữ ký để cảm biến phát hiện mà không cần thiết bị tăng cường bằng cách thêm nam châm h3 vào đáy xe.
Cảm biến cảm ứng bị hạn chế theo hai cách chính. Đối tượng được cảm nhận phải có từ tính và tạo ra dòng điện trong cảm biến hoặc cảm biến phải được cấp nguồn để phát hiện sự hiện diện của vật liệu tương tác với từ trường. Các thông số này hạn chế các ứng dụng của cảm biến cảm ứng và ảnh hưởng đến các thiết kế sử dụng chúng.
Người vận chuyển
Kết hợp các cuộn cảm có đường sức từ dùng chung tạo thành một máy biến áp. Máy biến áp là thành phần cơ bản của lưới điện quốc gia. Máy biến áp được tìm thấy trong nhiều bộ nguồn, để tăng hoặc giảm điện áp đến mức mong muốn.
Các hộp màu xám thường thấy trên đầu các cột điện có chứa máy biến áp.
Vì từ trường được tạo ra bởi sự thay đổi dòng điện, dòng điện thay đổi càng nhanh (tăng tần số) thì máy biến áp hoạt động càng hiệu quả. Khi tần số của đầu vào tăng lên, trở kháng của cuộn cảm sẽ hạn chế hiệu quả của máy biến áp. Thực tế, máy biến áp dựa trên điện cảm được giới hạn ở hàng chục kHz, thường thấp hơn. Lợi ích của tần số hoạt động cao hơn là một máy biến áp nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn mang lại cùng tải.
Động cơ
Các cuộn cảm thường ở một vị trí cố định và không được phép di chuyển để điều chỉnh theo bất kỳ từ trường nào gần đó. Động cơ cảm ứng tận dụng lực từ tác dụng lên cuộn cảm để biến năng lượng điện thành cơ năng.
Động cơ cảm ứng được thiết kế để tạo ra từ trường quay cùng lúc với đầu vào AC. Vì tốc độ quay được điều khiển bởi tần số đầu vào, động cơ cảm ứng thường được sử dụng trong các ứng dụng tốc độ cố định có thể được cấp nguồn trực tiếp từ nguồn điện lưới 50 / 60hz. Ưu điểm lớn nhất của động cơ cảm ứng so với các thiết kế khác là không cần tiếp xúc điện giữa rôto và động cơ, làm cho động cơ cảm ứng mạnh mẽ và đáng tin cậy.
Nhiều động cơ điện đơn giản mà bạn sẽ gặp, giống như động cơ trong quạt, là động cơ cảm ứng.
Lưu trữ năng lượng
Giống như tụ điện, cuộn cảm lưu trữ năng lượng. Không giống như tụ điện, cuộn cảm bị giới hạn về thời gian chúng có thể lưu trữ năng lượng vì năng lượng được lưu trữ trong một từ trường, sẽ sụp đổ khi nguồn điện bị ngắt.
Việc sử dụng chính cho cuộn cảm làm bộ lưu trữ năng lượng là trong các bộ nguồn ở chế độ chuyển mạch, giống như bộ nguồn trong PC. Trong các bộ nguồn đơn giản hơn, chế độ chuyển mạch không cách ly, một cuộn cảm đơn được sử dụng thay cho một máy biến áp và một thành phần lưu trữ năng lượng. Trong các mạch này, tỷ lệ thời gian cuộn cảm được cấp nguồn so với thời gian không cấp nguồn xác định tỷ lệ điện áp đầu vào và đầu ra.
