Khi nhắc đến cuộn cảm, nhiều nhà thiết kế lo lắng vì không biết cách sử dụng.cuộn cảm. Nhiều khi, cũng giống như con mèo của Schrodinger: chỉ khi mở hộp ra, bạn mới biết con mèo đó đã chết hay chưa. Chỉ khi cuộn cảm thực sự được hàn và sử dụng trong mạch thì chúng ta mới biết được nó có được sử dụng đúng hay không.
Tại sao cuộn cảm lại khó đến vậy? Bởi vì độ tự cảm liên quan đến trường điện từ, và lý thuyết liên quan về trường điện từ cũng như sự biến đổi giữa từ trường và điện trường thường là những lý thuyết khó hiểu nhất. Chúng ta sẽ không thảo luận về nguyên lý độ tự cảm, định luật Lenz, định luật bàn tay phải, v.v. Trên thực tế, đối với cuộn cảm, điều chúng ta cần chú ý vẫn là các thông số cơ bản của cuộn cảm: giá trị điện cảm, dòng điện định mức, tần số cộng hưởng, hệ số chất lượng (giá trị Q).
Nói đến giá trị độ tự cảm, mọi người dễ dàng hiểu rằng điều đầu tiên chúng ta chú ý đến chính là “giá trị độ tự cảm” của nó. Điều quan trọng là phải hiểu giá trị điện cảm đại diện cho điều gì. Giá trị điện cảm thể hiện điều gì? Giá trị độ tự cảm biểu thị rằng giá trị càng lớn thì độ tự cảm có thể lưu trữ càng nhiều năng lượng.
Sau đó, chúng ta cần xem xét vai trò của giá trị điện cảm lớn hay nhỏ và năng lượng nó tích trữ nhiều hay ít. Khi giá trị điện cảm phải lớn và khi giá trị điện cảm phải nhỏ.
Đồng thời, sau khi tìm hiểu khái niệm giá trị độ tự cảm và kết hợp với công thức lý thuyết về độ tự cảm, chúng ta có thể hiểu được những gì ảnh hưởng đến giá trị độ tự cảm trong chế tạo cuộn cảm và cách tăng giảm nó.
Dòng điện định mức cũng rất đơn giản, giống như điện trở, vì cuộn cảm mắc nối tiếp trong mạch nên chắc chắn sẽ có dòng điện chạy qua. Giá trị dòng điện cho phép là dòng điện định mức.
Tần số cộng hưởng không dễ hiểu. Cuộn cảm được sử dụng trong thực tế không được là thành phần lý tưởng. Nó sẽ có điện dung tương đương, điện trở tương đương và các thông số khác.
Tần số cộng hưởng có nghĩa là dưới tần số này, các đặc tính vật lý của cuộn cảm vẫn hoạt động giống như một cuộn cảm và trên tần số này, nó không còn hoạt động giống như một cuộn cảm nữa.
Yếu tố chất lượng (giá trị Q) thậm chí còn khó hiểu hơn. Trên thực tế, hệ số chất lượng đề cập đến tỷ lệ giữa năng lượng được lưu trữ bởi cuộn cảm và tổn thất năng lượng do cuộn cảm gây ra trong chu kỳ tín hiệu ở một tần số tín hiệu nhất định.
Cần lưu ý ở đây rằng yếu tố chất lượng đạt được ở một tần số nhất định. Vì vậy, khi chúng ta nói rằng giá trị Q của một cuộn cảm cao, điều đó thực sự có nghĩa là nó cao hơn giá trị Q của các cuộn cảm khác ở một điểm tần số nhất định hoặc dải tần số nhất định.
Hiểu những khái niệm này và sau đó áp dụng chúng vào ứng dụng.
Cuộn cảm thường được chia thành ba loại trong ứng dụng: cuộn cảm nguồn, cuộn cảm tần số cao và cuộn cảm thông thường.
Đầu tiên, hãy nói vềcuộn cảm điện.
Cuộn cảm điện được sử dụng trong mạch điện. Trong số các cuộn cảm nguồn, điều quan trọng nhất cần chú ý là giá trị điện cảm và giá trị dòng điện định mức. Tần số cộng hưởng và hệ số chất lượng thường không cần quan tâm nhiều.
Tại sao? Bởi vìcuộn cảm điệnthường được sử dụng trong các tình huống tần số thấp và dòng điện cao. Hãy nhớ lại rằng tần số chuyển đổi của mô-đun nguồn trong mạch tăng áp hoặc mạch tăng áp là bao nhiêu? Có phải chỉ vài trăm K, và tần số chuyển mạch nhanh hơn chỉ vài M. Nói chung, giá trị này thấp hơn nhiều so với tần số tự cộng hưởng của cuộn cảm nguồn. Vì vậy chúng ta không cần quan tâm đến tần số cộng hưởng.
Tương tự, trong mạch nguồn chuyển mạch, đầu ra cuối cùng là dòng điện một chiều và thành phần AC thực tế chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ.
Ví dụ: đối với công suất đầu ra BUCK 1W, thành phần DC chiếm 85%, 0,85W và thành phần AC chiếm 15%, 0,15W. Giả sử hệ số chất lượng Q của cuộn cảm công suất được sử dụng là 10, vì theo định nghĩa hệ số chất lượng của cuộn cảm, nó là tỷ số giữa năng lượng được tích trữ bởi cuộn cảm và năng lượng tiêu thụ của cuộn cảm. Cuộn cảm cần lưu trữ năng lượng nhưng thành phần DC không thể hoạt động. Chỉ thành phần AC mới có thể hoạt động. Khi đó tổn thất AC do cuộn cảm này gây ra chỉ là 0,015W, chiếm 1,5% tổng công suất. Vì giá trị Q của cuộn cảm công suất lớn hơn 10 rất nhiều nên chúng ta thường không quan tâm nhiều đến chỉ số này.
Hãy nói vềcuộn cảm tần số cao.
Cuộn cảm tần số cao được sử dụng trong các mạch tần số cao. Trong các mạch tần số cao, dòng điện thường nhỏ nhưng tần số yêu cầu rất cao. Vì vậy, các chỉ số chính của cuộn cảm là tần số cộng hưởng và hệ số chất lượng.
Tần số cộng hưởng và hệ số chất lượng là những đặc tính liên quan chặt chẽ đến tần số và thường có đường cong đặc tính tần số tương ứng với chúng.
Con số này phải được hiểu. Bạn nên biết rằng điểm thấp nhất trong sơ đồ trở kháng của đặc tính tần số cộng hưởng là điểm tần số cộng hưởng. Các giá trị hệ số chất lượng tương ứng với các tần số khác nhau sẽ được tìm thấy trong biểu đồ đặc tính tần số của hệ số chất lượng. Xem liệu nó có thể đáp ứng nhu cầu của ứng dụng của bạn hay không.
Đối với cuộn cảm thông thường, chúng ta chủ yếu nên xem xét các tình huống ứng dụng khác nhau, xem chúng được sử dụng trong mạch lọc nguồn hay trong bộ lọc tín hiệu, tần số tín hiệu là bao nhiêu, dòng điện bao nhiêu, v.v. Đối với các kịch bản khác nhau, chúng ta nên chú ý đến các đặc điểm khác nhau của chúng.
Nếu bạn quan tâm, xin vui lòng liên hệMingdađể biết thêm chi tiết.
Thời gian đăng: Feb-17-2023
