Ứng dụng của Cuộn cảm

Là một trong những thành phần thụ động cơ bản, cuộn cảm có một lịch sử lâu dài về điện tử, từ các động cơ khởi động để giúp cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn. Hữu ích như cuộn cảm, vấn đề lớn nhất khi sử dụng chúng là kích thước vật lý của chúng. Cuộn cảm thường lùn tất cả các linh kiện điện tử khác được sử dụng trong mạch và thêm rất nhiều trọng lượng. Một số kỹ thuật đã được phát triển để mô phỏng một cuộn cảm lớn trong một mạch, nhưng độ phức tạp và các thành phần bổ sung được giới hạn ở những nơi mà các kỹ thuật này được sử dụng. Ngay cả với những thách thức của việc sử dụng cuộn cảm, chúng là một thành phần thiết yếu trong một số ứng dụng.

Bộ lọc

Cuộn cảm được sử dụng rộng rãi với các tụ điện và điện trở để tạo bộ lọc cho các mạch tương tự và trong xử lý tín hiệu. Một mình, một cuộn cảm hoạt động như một bộ lọc thông thấp, vì trở kháng của một cuộn cảm tăng khi tần số của tín hiệu tăng lên. Khi kết hợp với tụ điện, trở kháng của nó giảm khi tần số tăng tín hiệu, bộ lọc có thể được thực hiện chỉ cho phép một dải tần số nhất định đi qua. Bằng cách kết hợp các tụ điện , cuộn cảm và điện trở theo một số cách các cấu trúc liên kết lọc tiên tiến có thể được tạo cho bất kỳ số lượng ứng dụng nào. Bộ lọc được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử, mặc dù các tụ điện thường được sử dụng thay vì cuộn cảm khi có thể vì chúng nhỏ hơn và rẻ hơn.

Cảm biến

Cảm biến không tiếp xúc được đánh giá cao về độ tin cậy và dễ vận hành và cuộn cảm có thể được sử dụng để cảm nhận từ trường hoặc sự hiện diện của vật liệu từ tính thấm từ xa. Cảm biến cảm ứng được sử dụng ở hầu hết các giao lộ với đèn giao thông để phát hiện lượng lưu lượng và điều chỉnh tín hiệu cho phù hợp. Những cảm biến này hoạt động đặc biệt tốt cho xe hơi và xe tải, nhưng một số xe máy và các loại xe khác không có đủ chữ ký để được phát hiện bởi các cảm biến mà không tăng thêm một chút bằng cách thêm nam châm h3 vào đáy xe. Cảm biến cảm ứng được giới hạn theo hai cách chính, hoặc đối tượng được cảm nhận phải có từ tính và tạo ra dòng điện trong cảm biến hoặc cảm biến phải được cấp nguồn để phát hiện sự hiện diện của vật liệu tương tác với từ trường. Điều này hạn chế các ứng dụng của cảm biến cảm ứng và có tác động lớn đến thiết kế sử dụng chúng.

Máy biến áp

Kết hợp các cuộn cảm có đường dẫn từ trường chung sẽ tạo thành một máy biến áp. Biến áp là một thành phần cơ bản của lưới điện quốc gia và được tìm thấy trong nhiều nguồn cung cấp năng lượng cũng như để tăng hoặc giảm điện áp đến mức mong muốn. Vì từ trường được tạo ra bởi sự thay đổi dòng điện, tốc độ dòng điện càng nhanh (tăng tần số) thì biến áp hoạt động hiệu quả hơn. Tất nhiên, khi tần số của đầu vào tăng lên, trở kháng của cuộn cảm bắt đầu hạn chế hiệu quả của máy biến áp. Các máy biến áp điện cảm thực tế được giới hạn ở mức 10 kHz, thường thấp hơn. Lợi ích của tần số hoạt động cao hơn là một máy biến áp trọng lượng nhỏ hơn và nhẹ hơn có thể được sử dụng để cung cấp cùng tải.

Động cơ

Thông thường cuộn cảm ở một vị trí cố định và không được phép di chuyển để căn chỉnh chính mình với bất kỳ từ trường gần đó. Động cơ cảm ứng thúc đẩy lực từ được áp dụng cho cuộn cảm để biến năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Động cơ cảm ứng được thiết kế sao cho từ trường xoay được tạo ra đúng lúc với đầu vào AC. Vì tốc độ quay được điều khiển bởi tần số đầu vào, động cơ cảm ứng thường được sử dụng trong các ứng dụng tốc độ cố định có thể được cấp nguồn trực tiếp từ nguồn điện chính 50 / 60hz. Ưu điểm lớn nhất của động cơ cảm ứng so với các thiết kế khác là không cần tiếp xúc điện giữa rôto và động cơ làm cho động cơ cảm ứng trở nên mạnh mẽ và đáng tin cậy.

Lưu trữ năng lượng

Giống như tụ điện, cuộn cảm có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng. Không giống như các tụ điện, cuộn cảm có giới hạn nghiêm trọng về thời gian chúng có thể lưu trữ năng lượng vì năng lượng được lưu trữ trong từ trường bị sụp đổ nhanh chóng sau khi ngắt điện. Việc sử dụng chính cho cuộn cảm như lưu trữ năng lượng là trong nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi chế độ, giống như nguồn điện trong PC. Trong nguồn cung cấp nguồn chế độ chuyển mạch đơn giản, không bị cô lập, một cuộn cảm đơn được sử dụng thay cho bộ phận biến áp và lưu trữ năng lượng. Trong các mạch này, tỷ số thời gian điện dẫn được cấp nguồn cho thời gian nó không được cấp nguồn xác định đầu vào cho tỷ lệ điện áp đầu ra.