Cuộn cảm là thành phần quan trọng nhất trong lĩnh vực điện. So với những người khác các loại cuộn cảm , cuộn cảm hình xuyến đóng một vai trò quan trọng trong các thiết bị công nghiệp và thương mại khác nhau vì những cuộn cảm này nổi tiếng do mức độ cụ thể của khả năng mang dòng điện & độ tự cảm . Vì vậy, hiện tại, nhiều ngành công nghiệp đang phụ thuộc vào cuộn cảm hình xuyến để đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế cần trường điện từ tối thiểu trong sản xuất hàng tiêu dùng. Trong nhiều thiết bị điện tử, các cuộn cảm này được sử dụng để hạn chế phát thải từ trường có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy, để khắc phục những phát thải này, các nhà sản xuất điện tử phải sử dụng vật liệu hình xuyến chất lượng cao. Bài viết này thảo luận về một cái nhìn tổng quan về một cuộn cảm hình xuyến – làm việc với các ứng dụng.
Cuộn cảm hình xuyến là gì?
Một cuộn dây cách điện được quấn trên lõi từ hình vòng được làm bằng các vật liệu khác nhau như ferit, bột sắt, v.v. được gọi là cuộn cảm hình xuyến. Những cuộn cảm này có độ tự cảm cao hơn cho mỗi lượt & chúng có thể mang thêm dòng điện so với cuộn dây điện từ có cùng chất liệu & kích thước. Vì vậy, chúng chủ yếu được sử dụng khi cần có độ tự cảm lớn. Biểu tượng cuộn cảm hình xuyến được hiển thị bên dưới. Có nhiều loại cuộn cảm hình xuyến khác nhau như hình xuyến tiêu chuẩn, công suất SMD, nhiệt độ cao, hình xuyến kết hợp, cuộn cảm hình xuyến chế độ chung, v.v.
Xây dựng cuộn cảm hình xuyến
Cuộn cảm hình xuyến được chế tạo với một lõi từ hình bánh rán hoặc hình vòng tròn được quấn bằng một sợi dây đồng dài. Những chiếc nhẫn này được làm với khác nhau vật liệu sắt từ như thép silic, ferit, sắt nhiều lớp, bột sắt hoặc niken. Loại cuộn cảm này có kết quả ghép cao giữa cuộn dây & bão hòa sớm.
Cấu trúc này cung cấp tổn thất tối thiểu trong từ thông, hỗ trợ tránh ghép từ thông bởi các thiết bị khác. Cuộn cảm này có giá trị điện cảm cao và hiệu suất truyền năng lượng tối đa ở các ứng dụng tần số thấp.
nguyên tắc làm việc
Cuộn cảm hình xuyến đơn giản hoạt động tương tự như bất kỳ cuộn cảm nào khác được sử dụng để tăng tần số lên mức cần thiết. Một cuộn cảm hình xuyến xoắn để tạo ra tần số cao hơn. Đây là những kinh tế và hiệu quả hơn để sử dụng so với solenoids.
Khi dòng điện được cung cấp qua cuộn cảm hình xuyến thì nó sẽ tạo ra một từ trường xung quanh nó. Vì vậy, cường độ từ trường được tạo ra chủ yếu phụ thuộc vào dòng chảy của giá trị hiện tại.
Từ thông của từ trường cũng phụ thuộc vào số vòng xoắn vuông góc với dòng chảy của hướng hiện tại. Từ thông này thay đổi với cùng tốc độ khi sự thay đổi trong dòng điện chạy qua cuộn cảm. Khi từ thông kết nối với cuộn dây, sau đó nó tạo ra một suất điện động trong cuộn dây theo hướng ngược lại với điện áp đặt vào.
Mã màu cuộn cảm hình xuyến
Hiện tại, lõi hình xuyến có sẵn dưới dạng được phủ và không được phủ để sử dụng trong nhiều ứng dụng. Các lõi được phủ mang lại bán kính góc mượt mà hơn cũng như bề mặt uốn lượn. Trong các lõi này, một lớp phủ rất hữu ích để cung cấp thêm độ bao phủ cạnh, bảo vệ cạnh & chức năng cách nhiệt.
Có các lớp phủ màu khác nhau được sử dụng trong lõi hình xuyến như sơn Epoxy và lớp phủ Parylene. Sơn epoxy có các màu khác nhau như xanh dương, xám và xanh lục với CFR. Lớp phủ epoxy được UL chấp thuận và được sử dụng chủ yếu để phủ các lõi hình xuyến.
- Lớp phủ Parylene chủ yếu được sử dụng cho các vòng lõi hình xuyến nhỏ có lớp phủ có độ dày thấp và độ bền điện môi cao.
- Lớp phủ lõi hình xuyến làm giảm độ thấm ban đầu dựa trên kích thước của lõi. Vì vậy, điều này cũng có thể xảy ra bất cứ khi nào lõi hình xuyến phải chịu độ thẩm thấu cao và lực cuộn dây cao hơn.
Có rất nhiều lợi ích khi sử dụng lõi hình xuyến được phủ màu. - Các lõi này được kết hợp tốt với các loại lớp phủ khác nhau như epoxy, parylene & lớp phủ bột để tăng cuộn dây dễ dàng và cũng cải thiện sự cố điện áp.
- Dải nhiệt độ hoạt động của sơn Epoxy lên tới 200 độ C.
- Lớp phủ bảo vệ các cạnh và cũng có chức năng cách nhiệt cho lõi.
- Cần có lớp phủ hình xuyến để tạo ra hàng rào cách điện giữa dây và lõi hình xuyến để tránh đoản mạch.
- Lớp phủ màu không ảnh hưởng đến giá trị AL của hình xuyến.
- Lõi hình xuyến với lớp phủ epoxy mang lại nhiều lợi ích như độ bền, độ bền, khả năng chống ẩm, kháng hóa chất và đặc tính điện môi mạnh.
Từ trường cuộn cảm hình xuyến
Từ trường của cuộn cảm hình xuyến được tính bằng cách sử dụng công thức sau.
B = (μ0 N I/2 π r)
Ở đâu
'Tôi' biểu thị lượng dòng điện chạy qua hình xuyến.
'r' là bán kính trung bình của hình xuyến.
'n' là không. lượt cho mỗi đơn vị chiều dài.
N = 2rn là số vòng trung bình của hình xuyến trên mỗi đơn vị chiều dài.
Ưu điểm và nhược điểm
Các ưu điểm của cuộn cảm hình xuyến bao gồm những điều sau đây.
- Những cuộn cảm này rất nhẹ.
Cuộn cảm hình xuyến nhỏ gọn hơn so với các lõi có hình dạng khác vì chúng được chế tạo bằng ít vật liệu hơn. - Cuộn cảm hình xuyến tạo ra độ tự cảm cao vì lõi vòng kín có từ trường mạnh và chúng phát ra nhiễu điện từ rất thấp.
- Chúng yên tĩnh hơn nhiều so với các cuộn cảm điển hình khác do không có khe hở không khí.
- Cuộn cảm Toroid có lõi dạng vòng kín nên sẽ có từ trường cao, độ tự cảm & hệ số Q cao hơn.
- Các cuộn dây khá ngắn & được quấn trong từ trường kín nên sẽ tăng hiệu suất điện, hiệu quả & giảm méo & hiệu ứng viền.
- Do trạng thái cân bằng của một hình xuyến, từ thông nhỏ sẽ thoát ra khỏi lõi là thấp. Vì vậy, cuộn cảm này rất hiệu quả và tỏa ít EMI (nhiễu điện từ) đến các mạch lân cận.
Các nhược điểm của cuộn cảm hình xuyến bao gồm những điều sau đây.
- Lõi hình xuyến đôi khi gây ra sự cố trong quá trình vận hành và thử nghiệm thực tế.
- Rất khó đánh gió bằng máy.
- Ở những cuộn cảm này, việc đạt được cách điện phức tạp hơn và cũng rất khó để có khe hở từ giữa các cuộn dây.
- Toroids khó quấn hơn và cũng khó điều chỉnh hơn. Tuy nhiên, chúng hiệu quả hơn trong việc tạo ra các điện cảm cần thiết. Để có cùng độ tự cảm như solenoid thông thường, một toroid cần ít vòng quay hơn và có thể được chế tạo với kích thước nhỏ hơn.
Các ứng dụng
Các ứng dụng của cuộn cảm hình xuyến bao gồm những điều sau đây.
- Những cuộn cảm này được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau từ ngành viễn thông đến chăm sóc sức khỏe.
- Cuộn cảm hình xuyến được áp dụng trong viễn thông, thiết bị y tế, điều khiển công nghiệp, nhạc cụ, chấn lưu, phanh điện tử, thiết bị điện lạnh, ly hợp điện tử, lĩnh vực hàng không vũ trụ và hạt nhân, bộ khuếch đại & thiết bị điều hòa không khí.
- Chúng được sử dụng trong khác nhau mạch điện như bộ biến tần, nguồn điện và bộ khuếch đại cũng như trong các thiết bị điện như máy tính, radio, TV và hệ thống âm thanh.
- Chúng được sử dụng để đạt được hiệu quả năng lượng khi tần số thấp cần độ tự cảm.
- Chúng được sử dụng trong SMPS hoặc Chuyển đổi chế độ cung cấp năng lượng , EMI ( Nhiễu điện từ ) các mạch nhạy cảm và các ứng dụng Bộ lọc.
Như vậy, đây là tổng quan về cuộn cảm hình xuyến và có nhiều loại cuộn cảm có sẵn được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Việc lựa chọn các cuộn cảm này chủ yếu phụ thuộc vào các tính năng khác nhau như kích thước của vỏ, kích thước, điện trở DC, dung sai, độ tự cảm danh nghĩa, loại bao bì và định mức dòng điện. Tất cả các tính năng này đóng một vai trò quan trọng trong khi chọn cuộn cảm hình xuyến chính xác cho ứng dụng cụ thể của bạn. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, cuộn cảm lõi không khí là gì?
