Cuộn Cảm – Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động

Cuộn cảm là gì?

Cuộn cảm hay còn được gọi là cuộn từ, cuộn từ cảm. Đây là một loại linh kiện điện tử dạng thụ động được tạo thành từ một dây dẫn quấn nhiều vòng. Khi có dòng điện đi qua, cuộn cảm sẽ sinh ra từ trường.

Cuộn cảm có tiếng anh là Inductor. Độ tự cảm của cuộn cảm là L và có đơn vị là Henry (H). Cuộn cảm là linh kiện xuất hiện trong nhiều mạch điện tử. Để đo hay kiểm tra cuộn cảm, bạn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng.

>>> Xem thêm: Cuộn kháng là gì? Đặc điểm và công dụng của cuộn kháng

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cuộn cảm

Cấu tạo của cuộn cảm

Cuộn cảm có cấu tạo bao gồm những vòng dây được quấn lại với nhau thành nhiều vòng. Dây quấn sẽ được sơn emay cách điện cực tốt. Ngoài ra, cấu tạo của cuộn cảm còn có phần lõi được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau như: Vật liệu dẫn từ (Ferrite), lõi thép,… 

Nguyên lý hoạt động của cuộn cảm

Với dòng điện một chiều (DC), có cường độ và chiều không đổi (tần số bằng 0). Cuộn cảm hoạt động giống 1 điện trở có điện kháng xấp xỉ bằng không hay có thể nói cuộn dây nối đoản mạch. Dòng điện trên cuộn cảm tạo ra từ trường (B) có cường độ và chiều không đổi.

Khi tiến hành nối điện xoay chiều (AC) với cuộn cảm, dòng điện trên cuộn dây sẽ tạo ra một từ trường (B) biến thiên cùng với một điện trường (E) biến thiên, nhưng luôn vuông góc với từ trường. Cảm kháng của cuộn dây sẽ phụ thuộc vào tần số dòng xoay chiều.

Cuộn cảm L có khả năng lọc nhiễu tốt cho những mạch nguồn DC có lẫn tạp nhiễu ở các tần số khác nhau. Tùy thuộc vào đặc tính cụ thể của từng cuộn dây, giúp ổn định dòng và được ứng dụng trong công việc liên quan đến mạch lọc tần số.

>>> Xem thêm: Aptomat là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Aptomat

Ký hiệu cuộn cảm

Ký hiệu cuộn cảm đơn giản. Dưới đây là bảng ký hiệu cuộn cảm của một số loại khác nhau.

Phân loại cuộn cảm

Dựa theo cấu tạo và phạm vi ứng dụng, cuộn cảm được chia thành 3 loại chính:

• Cuộn cảm âm tần.
• Cuộn cảm trung tần.
• Cuộn cảm cao tần.

Dựa theo hình dáng, bao gồm cuộn cảm loại cắm và cuộn cảm loại dán.

Dựa theo cấu tạo, gồm có cuộn cảm loại lõi không khí, lõi thép, lõi ferit,…

Dưới đây là một số cuộn cảm (đa số là phân loại dựa theo cấu tạo lõi) được sử dụng phổ biến hiện nay.

• Cuộn cảm có nhiều lớp: Bao gồm 1 ống dây và 1 lõi cuộn cảm có nhiều lớp, được sử dụng trong các bộ lọc nhiễu hay sạc cho những phương tiện giao thông hoạt động bằng điện. 
• Cuộn cảm lõi không khí: Loại cuộn cảm này có vật liệu lõi là không khí, dùng trong các ứng dụng có tần số. 
• Cuộn cảm ống: Loại cuộn cảm này được sử dụng trong các ứng dụng chuyển đổi năng lượng, mạch lọc, radio và bộ thu TV. 
• Cuộn cảm lõi Ferrite: Đây là loại cuộn cảm có lõi bằng vật liệu Ferrite (bao gồm sắt và oxit được trộn lẫn với nhau), được sử dụng trong các ứng dụng có tần số cao như mạch công tắc, bộ lọc pi,… 
• Cuộn cảm ống dây: Loại cuộn cảm này gồm có một dây dẫn được ở đặt bên trong ống dây, có lõi là Ferrite. Được sử dụng trong các ứng dụng adapter như mạch SMPS, bộ lọc đầu ra, đầu vào,…

Ngoài ra, còn có nhiều loại cuộn cảm khác như: Cuộn cảm lõi hình xuyến, cuộn cảm dán, cuộn cảm ghép, cuộn cảm vòng màu, cuộn cảm chip nhiều lớp,… Mỗi cuộn cảm sẽ có các ứng dụng khác nhau và được sử dụng trong các bộ phận mạch điện tử.

>>> Xem thêm: Contactor là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Công dụng của cuộn cảm

Dưới đây là một số công dụng phổ biến của cuộn cảm.

• Nam châm điện: Là ứng dụng đơn giản nhất của cuộn. Cuộn cảm có khả năng làm từ trường xuất hiện khi có dòng điện chạy qua kết hợp cùng với lõi thép cuốn bên ngoài sẽ có thể hút các kim loại khác. 
• Rơ le điện tử: Là một loại công tắc điện với cuộn cảm tạo ra từ trường khi cuộn dây được cấp điện. Khi đó, rơ le có dòng điện chạy qua.
• Loa có cấu tạo gồm nam châm hình trụ có cuộn cảm với hai cực (cực N, cực S) với từ trường mạnh. Cuộn cảm được kết nối với màng loa giúp cho dao động ra vào dễ dàng.
• Micro với cấu tạo giống như loa. micro có cuộn cảm với dây lớn hơn. Nhờ đó, trở kháng của micro ở mức cao nhằm tạo nên những âm thanh khác nhau. 

Ngoài ra, cuộn cảm còn được ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau như: Động cơ, thiết bị điện,… Bạn có thể dựa vào mỗi công việc để lựa chọn được loại cuộn cảm phù hợp với công việc đó.

Hy vọng qua bài viết này của Tiến Duy, bạn đã có thể hiểu cuộn cảm là gì? Cũng như nguyên lý hoạt động và những ứng dụng của loại linh kiện này.