Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo và ứng dụng của cuộn cảm

Cuộn cảm hay được biết đến là một linh kiện điện tử thụ động được dùng để chứa từ trường, có phần lõi được làm từ vật liệu dẫn từ hay lõi thép kỹ thuật. Cuộn cảm là sản phẩm tuyệt vời để thay thế phụ tùng cho máy biến áp, Rơ le điện hay để nâng cấp loa âm thanh.

Các loại cuộn cảm

 Cuộn cảm có một độ tự cảm L đo bằng đơn vị Henry, là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dòng điện chạy qua.

Cuộn cảm có những điểm khác so với tụ điện, là một thành phần rắc rối trong mạch điện tử. Cuộn cảm có hai chân đều không phân cực và cắm được mọi chiều.

Đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều được gọi là cảm kháng của cuộn cảm.

                           ZL=2/314.f.L

Đo cuộn cảm thế nào hiệu quả nhất?

Trong đó:

– L: hệ số tự cảm, (đơn vị Henry)

– f: là tần số đơn vị Hz

– ZL: là cảm kháng, đơn vị Ohm

Hệ số tự cảm là một đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy ngang qua:

L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l

Trong đó:

– µr: hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi

– S: tiết diện của lõi đơn vị m2

– l: chiều dài của cuộn dây tính bằng mét

– n: là số vòng dây của cuộn dây

– L: là hệ số tự cảm của cuộn dây ( đơn vị Henry H)

Tác dụng của cuộn cảm là để chặn dòng điện xoay chiều trong khi cho phép một chiều đi qua, thường sử dụng trong các bộ lọc điện tử để phân tách các tín hiệu chứa tần số khác nhau và kết hợp với các tụ điện để tạo nên các mạch điều chỉnh, được dùng để điều chỉnh các máy thu radio và TV.

Là một trong những thành phần cơ bản được sử dụng trong điện tử, cuộn cảm được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điều khiển tín hiệu, khử nhiễu, ổn định điện áp, thiết bị điện tử hoặc thiết bị điện dân dụng công suất, vận hành ô tô, v.v … Ngày nay, cải tiến kỹ thuật thiết kế cuộn cảm giúp tăng hiệu suất đáng kể phần còn lại của mạch.

Hầu hết mọi sản phẩm điện tử đều có cuộn cảm, một số ứng dụng của cuộn cảm là: 

– Máy dò kim loại

– Máy dò kim loại Arduino

– Máy phát FM

– Máy dao động

Trong mạch điện tử, cuộn cảm có công dụng là linh kiện điện tử đóng vai trò sau đây:

– Được sử dụng để ngăn chặn dòng điện cao tần trong mạch điện.

– Cuộn cảm ghép nối tiếp hoặc song song với tụ điện để tạo thành mạch cộng hưởng, điều chỉnh trong các thiết bị vô tuyến như tivi, rađio…

– Cuộn cảm dẫn dòng điện một chiều, chặn dòng điện xoay chiều đi qua.

Cuộn cảm có những ứng dụng như trên nên được ứng dụng vào đời sống trong những thiết bị sau:

Rơle điện từ là một công tắc điện tử có cuộn cảm tạo ra từ trường (từ trường này kéo tiếp điểm cho phép dòng điện chạy qua) khi cuộn dây được cấp điện.

Cuộn cảm được ứng dụng trong nhiều thiết bị điện tử

Cuộn cảm được dùng trong các cảm biến tiệm cận để phát hiện vật thể ở gần mà không có bất kỳ tiếp xúc vật lý nào. Dựa trên nguyên lý cuộn cảm tạo ra từ trường quanh nó khi dòng điện chạy qua. Hoặc có thể là bất kỳ thay đổi nào trong từ trường gây ra một dòng điện cảm ứng nằm trong cuộn cảm.

Trong mạch điều chỉnh trong đài phát thanh và truyền hình cuộn cảm kết hợp với tụ điện được sử dụng… để chọn kênh mong muốn.

Cuộn cảm cùng với điện trở và tụ điện được sử dụng trong các bộ lọc tần số khác nhau như bộ lọc cao, thông thấp và bộ lọc loại bỏ băng tần để tách thành phần tần số không cần thiết khỏi tín hiệu.