Cuộn cảm có nhiều dạng khác nhau và mỗi dạng đều đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động của các thiết bị điện tử. Cuộn cảm có sẵn cho các ứng dụng công suất cao, khử nhiễu, tần số vô tuyến, tín hiệu và cách ly. Dưới đây là cái nhìn về các loại cuộn cảm phổ biến và cách mỗi loại thường được sử dụng.
Bottom Line
Cuộn cảm được ghép có chung một đường sức từ và ảnh hưởng lẫn nhau. Các cuộn cảm được ghép nối thường được sử dụng như máy biến áp để tăng hoặc giảm điện áp hoặc cung cấp phản hồi cách ly. Chúng cũng được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu điện cảm lẫn nhau.
Cuộn cảm nhiều lớp
Cuộn cảm nhiều lớp có các lớp dây cuộn được quấn quanh lõi trung tâm. Việc thêm các lớp dây cuộn vào một cuộn cảm làm tăng độ tự cảm và nó làm tăng điện dung giữa các dây dẫn. Các cuộn cảm này đánh đổi độ tự cảm cao hơn để có tần số hoạt động tối đa thấp hơn.
Bottom Line
Cuộn cảm được đúc thành vỏ nhựa hoặc gốm được gọi là cuộn cảm đúc. Nói chung, các cuộn cảm này có dạng hình trụ hoặc dạng thanh và có thể được tìm thấy với một số loại tùy chọn cuộn dây.
Cuộn cảm điện
Cuộn cảm công suất có nhiều dạng và mức công suất khác nhau. Các cuộn cảm này bao gồm tất cả mọi thứ, từ cuộn cảm gắn trên bề mặt có thể xử lý một vài ampe đến cuộn cảm công suất xuyên lỗ và gắn khung có thể xử lý hàng chục đến hàng trăm ampe.
Bởi vì cuộn cảm điện phải chịu một lượng lớn dòng điện, chúng có xu hướng tạo ra từ trường lớn. Để ngăn các từ trường này gây ra nhiễu trong các phần khác của mạch, nên sử dụng cuộn cảm được bảo vệ từ tính nếu có thể.
Cuộn cảm RF
Cuộn cảm tần số cao, còn được gọi là cuộn cảm tần số vô tuyến (RF), được thiết kế để hoạt động ở tần số cao. Các cuộn cảm này thường có điện trở cao hơn và đánh giá dòng điện thấp hơn. Hầu hết các cuộn cảm RF đều có lõi không khí chứ không phải là lõi ferit hoặc vật liệu lõi tăng độ tự cảm khác. Điều này là do sự gia tăng tổn thất khi các vật liệu cốt lõi đó được sử dụng để giảm tần số hoạt động của cuộn cảm.
Do tần số hoạt động của cuộn cảm, điều quan trọng là phải giảm thiểu một số nguồn suy hao - cho dù đó là do hiệu ứng da, hiệu ứng gần hay điện dung ký sinh. Hiệu ứng da và độ gần làm tăng điện trở của một cuộn cảm. Một số kỹ thuật làm giảm những tổn thất này, bao gồm cuộn dây dạng tổ ong và mạng nhện để giảm điện dung ký sinh. Ngoài ra, dây litz thường được sử dụng để giảm hiệu ứng da.
Sặc
Một cuộn cảm là một cuộn cảm chặn các xung tần số cao trong khi cho các xung tần số thấp hơn đi qua. Tên gọi này xuất phát từ việc tắt hoặc chặn tín hiệu tần số cao. Có hai loại cuộn cảm:
- Cuộn cảm tần nguồn và tần số âm thanh thường có lõi sắt để tăng độ tự cảm và tạo ra các bộ lọc hiệu quả hơn.
- Cuộn cảm RF sử dụng bột sắt hoặc hạt ferit kết hợp với các kiểu cuộn dây phức tạp để giảm điện dung ký sinh và hoạt động hiệu quả ở tần số cao. Cuộn cảm tần số cao hơn sử dụng lõi không từ tính hoặc không khí.
Cuộn cảm gắn bề mặt
Việc thúc đẩy các thiết bị di động nhỏ hơn và nhiều hơn đã dẫn đến sự bùng nổ các tùy chọn cho cuộn cảm gắn trên bề mặt. Các cuộn cảm gắn bề mặt thường được sử dụng trong bộ chuyển đổi DC-DC, lọc EMI, lưu trữ năng lượng và các ứng dụng khác. Kích thước và diện tích nhỏ làm cho cuộn cảm gắn trên bề mặt trở thành một yếu tố thiết yếu trong hộp công cụ của nhà thiết kế điện tử di động và di động.
Các cuộn cảm gắn trên bề mặt có sẵn và không có tấm chắn từ tính, với khả năng hiện tại vượt quá 10 ampe và với tổn thất thấp. Cuộn cảm gắn bề mặt thường sử dụng lõi sắt hoặc lõi ferit hoặc các kỹ thuật quấn đặc biệt để tối ưu hóa hiệu suất của cuộn cảm. Điều này cũng giúp duy trì một dấu ấn nhỏ và yếu tố hình thức.
Các loại lõi cuộn cảm
Vật liệu cốt lõi của cuộn cảm đóng một vai trò lớn trong hiệu suất của cuộn cảm. Vật liệu làm lõi ảnh hưởng trực tiếp đến độ tự cảm của cuộn cảm. Nó xác định tần số hoạt động tối đa, cũng như công suất hiện tại của cuộn cảm.
- Các lõi không khícó tần số hoạt động cao hơn do không có tổn hao lõi nhưng có điện cảm thấp hơn.
- Lõi sắtcó điện trở thấp, độ tự cảm cao. Tổn hao lõi, dòng điện xoáy, bão hòa từ và độ trễ giới hạn tần số hoạt động và dòng điện.
- Lõi Feritcó vật liệu gốm không dẫn điện cho tần số hoạt động cao hơn. Độ bão hòa từ tính giới hạn công suất hiện tại.
- Lõi hình xuyếnlà lõi có hình dạng giống như bánh rán giúp giảm EMI bức xạ và cung cấp điện cảm cao.
- Lõi nhiều lớpcó độ tự cảm cao với độ trễ thấp hơn và tổn thất dòng điện xoáy.
