Cuộn cảm - còn được gọi là cuộn cảm, cuộn cảm và cuộn cảm động. Cùng với tụ điện và điện trở, chúng được gọi là ba thành phần thụ động chính, đồng thời hộp chứa rơle và điện trở đã nhanh chóng phát triển thành các thành phần dựa trên chip.

Hiện tượng tự cảm: Hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra khi dòng điện chạy qua dây dẫn tự nó thay đổi. Khi một cuộn dây làm bằng dây kim loại và dòng điện chạy qua cuộn dây thay đổi sẽ xuất hiện hiện tượng cảm ứng điện từ đáng kể. Lực điện động ngược tự tạo ra của cuộn dây cản trở sự thay đổi của dòng điện và đóng vai trò ổn định dòng điện. Cụ thể, nếu cuộn cảm ở trạng thái không có dòng điện chạy qua, nó sẽ cố gắng chặn dòng điện khi mạch được nối; Nếu cuộn cảm ở trạng thái có dòng điện chạy qua nó, nó sẽ cố gắng duy trì dòng điện không đổi khi ngắt mạch.

Từ góc độ năng lượng, một cuộn cảm có thể chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng từ tính và giải phóng năng lượng từ tính thành năng lượng điện. Cùng một cuộn cảm có tác dụng chặn khác nhau đối với dòng điện có tần số thay đổi khác nhau và mô hình tổng thể của nó là: bật tần số thấp, bật tần số cao.

Các thông số hoạt động chính của cuộn cảm

Độ tự cảm, còn được gọi là hệ số tự cảm, là một đại lượng vật lý đại diện cho khả năng của một cuộn cảm tạo ra độ tự cảm khi dòng điện chạy qua nó thay đổi. Độ lớn của điện cảm phản ánh cường độ năng lượng được lưu trữ và giải phóng bởi thành phần. Độ tự cảm là một đặc tính vốn có của cuộn cảm, nó phụ thuộc vào số vòng dây, phương pháp cuộn dây, vật liệu lõi từ, v.v..

Công thức: Ls=(k* μ* N ²* S) /L
Trong số đó: μ Là độ thấm tương đối của lõi từ
N là bình phương số cuộn dây
Diện tích mặt cắt ngang của cuộn dây S, tính bằng hình vuông mét
Chiều dài của cuộn dây L, tính bằng mét
K, hệ số thực nghiệm
Từ công thức, có thể thấy rằng:

Càng có nhiều cuộn dây và cuộn dây càng dày đặc thì độ tự cảm càng lớn. Cuộn dây có lõi từ có độ tự cảm lớn hơn cuộn dây không có lõi từ; Độ thấm của lõi từ càng cao thì độ tự cảm của cuộn dây càng lớn. Đơn vị cơ bản của độ tự cảm là Henry, ký hiệu là chữ "H".

Đơn vị thường dùng: milliHeng (mH), microHeng（ μ H) Naheng (nH).
Mối quan hệ chuyển đổi là: 1H=10 ^ mH=10 ^ 6 μ H=10 ^ 9nH

Sai số cho phép của điện cảm

Độ lệch cho phép đề cập đến giá trị sai số cho phép giữa độ tự cảm danh định trên cuộn cảm và độ tự cảm thực tế. Cuộn cảm dùng trong các mạch như dao động hay lọc đòi hỏi độ chính xác cao, với độ lệch cho phép từ ± 0,2% đến ± 0,5%; Yêu cầu về độ chính xác đối với cuộn dây dùng để ghép nối, dòng điện trở tần số cao, v.v. không cao và độ lệch cho phép là ± 10%~± 20%.

Chất phản ứng cảm ứng XL

Độ lớn điện trở của cuộn dây điện cảm đối với dòng điện xoay chiều được gọi là độ tự cảm XL, được đo bằng ohm. Mối quan hệ của nó với độ tự cảm L và tần số AC f là XL=2 π fLHệ số chất lượng Q

Hệ số chất lượng Q là thông số chính đặc trưng cho chất lượng của cuộn cảm.

Q là tỷ số của độ tự cảm XL và điện trở tương đương của nó khi cuộn cảm hoạt động ở tần số điện áp xoay chiều nhất định:

Công thức: Q=XL/R

Vì XL liên quan đến tần số nên giá trị Q liên quan đến tần số. Đường cong QF thông thường có dạng hình chuông. Giá trị Q của cuộn cảm có liên quan đến các yếu tố như điện trở DC của dây cuộn, tổn thất điện môi của lõi từ, tổn thất do tấm chắn hoặc lõi sắt gây ra và ảnh hưởng của hiệu ứng da tần số cao. Giá trị Q phản ánh mối quan hệ tỷ lệ giữa công có ích mà bộ phận đó thực hiện trong quá trình vận hành và năng lượng mà chính nó tiêu thụ. Giá trị Q của cuộn cảm càng cao thì tổn thất trong mạch càng nhỏ và hiệu suất càng cao. Giá trị Q của một cuộn cảm thường dao động từ hàng chục đến hàng trăm. Các mạch ghép và điều chỉnh trong mô-đun thu và phát yêu cầu giá trị Q cao, trong khi mạch lọc yêu cầu giá trị Q thấp

Tần số tự cộng hưởng SRF

Điểm tần số tại đó điện dung ký sinh và độ tự cảm của cuộn cảm cộng hưởng được ký hiệu là FSR. Theo FSR, điện kháng điện cảm và điện kháng điện dung ký sinh bằng nhau và triệt tiêu lẫn nhau, dẫn đến điện kháng bằng 0. Tại FSR, điện cảm mất khả năng lưu trữ năng lượng và thể hiện đặc tính điện trở thuần cao. Tại FSR, Q=0.

Công thức: FSR=[2 л (LC) 1/2] -1

Điện dung ký sinh là điện dung tồn tại giữa các vòng dây, giữa cuộn dây và lõi từ, giữa cuộn dây và mặt đất, giữa cuộn dây và kim loại. Điện dung ký sinh của cuộn cảm càng nhỏ thì độ ổn định của nó càng tốt. Sự hiện diện của điện dung ký sinh làm giảm giá trị Q của cuộn dây và làm giảm độ ổn định của nó. Vì vậy, điện dung ký sinh của cuộn dây càng nhỏ thì càng tốt.

Điện trở DC Rdc

Điện trở DC - Giá trị điện trở của phần tử đo ở trạng thái DC, được đo bằng ohm. Đặc trưng trạng thái chất lượng của cuộn dây bên trong của linh kiện, phù hợp với định luật Ohm. Trong thiết kế điện cảm, cần phải giữ điện trở DC càng nhỏ càng tốt. Thông thường danh nghĩa là giá trị tối đa.

Đánh giá hiện tại Ir

Dòng điện định mức đề cập đến dòng điện tối đa mà cuộn cảm có thể chịu được trong môi trường làm việc cho phép. Dòng điện chạy qua sẽ làm cho linh kiện nóng lên và độ tự cảm của linh kiện sẽ giảm do nhiệt độ tăng. Dòng điện định mức được lấy làm giá trị hiện tại khi độ tự cảm của linh kiện giảm 30% hoặc độ tăng nhiệt độ của linh kiện là 40oC. Nếu dòng điện làm việc vượt quá dòng điện định mức, cuộn cảm sẽ thay đổi các thông số hiệu suất do quá nóng và thậm chí bị cháy do quá dòng. Dòng điện định mức là dòng điện làm việc tối đa cho phép và đối với các sản phẩm cùng dòng, độ tự cảm tăng và dòng điện định mức giảm. Đối với cuộn cảm lõi không từ tính, dòng điện định mức phụ thuộc vào điện trở DC. Điện trở DC càng nhỏ thì nhiệt độ tăng càng nhỏ và dòng điện cho phép càng lớn.

Giá trị điện cảm càng lớn thì càng tốt?

Trước khi trả lời câu hỏi này, chúng ta hãy xem một công thức:

Công thức trên là công thức tính độ tự cảm, trong đó L là giá trị độ tự cảm, μ là độ thấm từ, N là số vòng dây; A là diện tích tiết diện của lõi từ, ι là chiều dài của cuộn dây. Kích thước của giá trị điện cảm có liên quan đến các thông số cấu trúc của cuộn cảm, phụ thuộc vào tiết diện A của lõi từ trong cuộn dây và chiều dài của cuộn dây ι, Và độ thấm của vật liệu lõi từ μ Và số vòng N của cuộn dây. Trong số đó, N là số hạng bậc hai, biểu thị số vòng dây là yếu tố chính ảnh hưởng đến độ tự cảm. Nếu quấn nhiều vòng hơn trên lõi từ có cùng kích thước và chất liệu thì phải sử dụng dây mỏng hơn và dòng điện định mức của cuộn cảm sẽ giảm tương ứng. Điều này có nghĩa là việc tăng giá trị điện cảm sẽ làm giảm dòng điện định mức của cuộn cảm (trong cùng điều kiện lõi từ).

Vì vậy độ tự cảm càng lớn thì càng tốt.

Làm thế nào để chọn điện cảm thích hợp?

Cuộn cảm thích hợp chủ yếu được xác định dựa trên kích thước đóng gói của cuộn cảm, cũng như độ tự cảm tối thiểu và dòng điện làm việc định mức cần thiết cho thiết kế mạch. Ngoài ra, cần xem xét toàn diện môi trường làm việc của cuộn cảm, tham khảo các thông số như tần số làm việc và điện áp.

Những ảnh hưởng của việc chọn một cuộn cảm không phù hợp là gì?

Nếu chọn cuộn cảm không phù hợp, chức năng lọc và lưu trữ năng lượng cơ bản của cuộn cảm sẽ không thể đạt được hoặc có thể gây đoản mạch, rò rỉ và thậm chí làm nóng điện cảm nghiêm trọng hơn, có thể khiến bảng mạch tự bốc cháy, ảnh hưởng đến việc sử dụng mạch.