Choke (điện tử)

Từ Wikipedia, bộ bách khoa toàn thư miễn phíNhảy tới điều hướngNhảy đến tìm kiếmĐối với các mục đích sử dụng khác, hãy xemChoke (định hướng).Một cuộn cảm, với hai cuộn dây 20 mH và được đánh giá có thể xử lý 2 A

TRONGthiết bị điện tử, Mộtnghẹt thởlà mộtcuộn cảmđược sử dụng để chặn tần số cao hơndòng điện xoay chiều(AC) trong mộtmạch điện, trong khi truyền tần số thấp hơn hoặcdòng điện một chiều(DC). Một cuộn cảm thường bao gồm mộtxôn xaocủa dây cách điện thường được quấn trên mộtlõi từ, mặc dù một số bao gồm một "hạt" hình bánh rán làm bằng vật liệu ferit được xâu trên một sợi dây. Cuộn cảmtrở khángtăng theo tần số. Nó thấpđiện trởtruyền cả AC và DC với ít tổn thất điện năng, nhưngđiện khánggiới hạn lượng AC được truyền qua.

Tên gọi này xuất phát từ việc chặn—"nghẹt thở"—tần số cao trong khi cho tần số thấp đi qua. Đây là một tên gọi mang tính chức năng; tên "nghẹt thở" được sử dụng nếu cuộn cảm được dùng để chặn hoặc tách tần số cao hơn, nhưng được gọi đơn giản là "cuộn cảm" nếu được dùng trongbộ lọc điện tửhoặcmạch điều chỉnh. Cuộn cảm được thiết kế để sử dụng làm cuộn cảm thường được phân biệt bằng cách không có cấu trúc tổn thất thấp (caoHệ số Q) cần thiết trong cuộn cảm được sử dụng trong mạch điều chỉnh và ứng dụng lọc.

Nội dung

• 1Các loại và cấu trúc

• 1.3.1Giảm phát xạ từ trường gần

• 1.3.1.1Đo lường phát xạ từ trường gần

• 1.1Cuộn cảm tần số âm thanh

• 1.2Cuộn cảm tần số vô tuyến

• 1.3Cuộn cảm chế độ chung (CM)

• 2Tài liệu tham khảo

• 3Đọc thêm

• 4Xem thêm

• 5Liên kết ngoài

Các loại và cấu trúc[biên tập]

MỘTMFhoặcĐài phát thanh HFchoke cho phần mười ampe, và mộthạt feritVHFgây nghẹt vài ampe.MỘTcuộn cảm "hạt" ferrite, bao gồm một ống ferit bao quanh dây nguồn máy tính để chặn nhiễu điện tử.

Cuộn cảm được chia thành hai loại chính:

• Cuộn cảm tần số âm thanh (AFC) – được thiết kế để chặnâm thanhvà tần số đường dây điện trong khi cho phép DC đi qua

• Cuộn cảm tần số vô tuyến (RFC) – được thiết kế để chặntần số vô tuyếntrong khi vẫn cho phép âm thanh và DC đi qua.

Cuộn cảm tần số âm thanh[biên tập]

Cuộn cảm tần số âm thanh (AFC) thường có lõi sắt từ để tăng độ tự cảm. Chúng thường được chế tạo tương tự như máy biến áp, với lõi sắt nhiều lớp và khe hở không khí. Lõi sắt giúp cải thiện độ tự cảm.^[1]Một ứng dụng chính trong quá khứ là trong các bộ chỉnh lưu công suất và bộ điều khiển động cơ một chiều để tạo ra dòng điện một chiều (DC), khi đó chúng được sử dụng kết hợp với các tụ điện phân lớn để loại bỏ gợn điện áp (AC) ở đầu ra DC. Một mạch chỉnh lưu được thiết kế cho bộ lọc đầu ra cuộn cảm có thể tạo ra quá nhiều điện áp DC và khiến các tụ điện chỉnh lưu và bộ lọc phải chịu dòng điện xung kích và gợn sóng quá mức nếu cuộn cảm bị loại bỏ. Tuy nhiên, các tụ điện phân hiện đại có định mức dòng điện gợn sóng cao vàbộ điều chỉnh điện áploại bỏ nhiều gợn sóng nguồn điện hơn cuộn cảm có thể, đã loại bỏ cuộn cảm nặng nề, cồng kềnh khỏi nguồn điện tần số chính. Cuộn cảm nhỏ hơn được sử dụng trongnguồn điện chuyển mạchđể loại bỏ các xung chuyển mạch tần số cao khỏi đầu ra và đôi khi khỏi việc phản hồi trở lại nguồn điện đầu vào. Chúng thường có lõi ferit hình xuyến.

Một sốtự làm lấynhững người đam mê âm thanh xe hơi sử dụng cuộn cảm với hệ thống âm thanh xe hơi (cụ thể là trong hệ thống dây điện choloa siêu trầm, để loại bỏ tần số cao khỏi tín hiệu được khuếch đại).

Cuộn cảm tần số vô tuyến[biên tập]

Cuộn cảm tần số vô tuyến (RFC) thường có bột sắt hoặcferitlõi giúp tăng độ tự cảm và hoạt động tổng thể.^[1]Chúng thường được quấn theo những kiểu phức tạp (giỏ cuộn) để giảmđiện dung tự thânVàhiệu ứng lân cậnTổn thất. Cuộn cảm cho tần số cao hơn có lõi không từ tính và độ tự cảm thấp.

Một dạng cuộn cảm hiện đại được sử dụng để loại bỏ nhiễu RF kỹ thuật số khỏi đường dây làhạt ferit, một lõi ferit hình trụ hoặc hình xuyến được trượt trên dây dẫn. Chúng thường được thấy trên cáp máy tính. Giá trị điện trở RF điển hình có thể là 2 miliméthenries.

Cuộn cảm chế độ chung (CM)[biên tập]

Cấu hình cuộn cảm chế độ chung điển hình. Dòng điện chế độ chung, I1 và I2, chạy cùng chiều qua mỗi cuộn dây cuộn cảm, tạo ra các từ trường bằng nhau và cùng pha, cộng lại với nhau. Điều này khiến cuộn cảm có trở kháng cao đối với tín hiệu chế độ chung.^[2]

Cuộn cảm chế độ chung, trong đó hai cuộn dây được quấn trên một lõi đơn, hữu ích để ngăn chặnnhiễu điện từ(EMI) vànhiễu tần số vô tuyến(RFI) từnguồn điệnvà ngăn ngừa sự cố của thiết bị điện tử công suất. Nó cho dòng điện vi sai (bằng nhau nhưng ngược chiều) đi qua, đồng thời chặn dòng điện chế độ chung.^[3]Từ thông tạo ra bởi dòng điện chế độ vi sai (DM) trong lõi có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau vì các cuộn dây được ghép nối âm. Do đó, cuộn cảm có độ tự cảm hoặc trở kháng thấp đối với dòng điện DM. Thông thường, điều này cũng có nghĩa là lõi sẽ không bị bão hòa đối với dòng điện DM lớn và định mức dòng điện tối đa thay vào đó được xác định bởi hiệu ứng nhiệt của điện trở cuộn dây. Tuy nhiên, dòng điện CM có trở kháng cao do độ tự cảm kết hợp của các cuộn dây ghép nối dương.

Cuộn cảm CM thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, điện và viễn thông để loại bỏ hoặc giảm tiếng ồn và nhiễu điện từ liên quan.^[4]

Cuộn cảm CM với dòng điện DM

Giảm phát xạ từ trường gần[biên tập]

Khi cuộn cảm CM dẫn dòng điện CM, phần lớn từ thông do cuộn dây tạo ra bị giới hạn trong lõi cuộn cảm do độ từ thẩm cao của nó. Trong trường hợp này, từ thông rò rỉ, cũng là từ trường phát xạ gần của cuộn cảm CM, thấp. Tuy nhiên, dòng điện DM chạy qua cuộn dây sẽ tạo ra từ trường phát xạ gần cao vì trong trường hợp này, các cuộn dây được ghép nối âm. Để giảm phát xạ gần, có thể áp dụng cấu trúc cuộn dây xoắn cho cuộn cảm CM.

Cuộn cảm CM xoắn cân bằngNguyên mẫu của cuộn cảm CM xoắn cân bằng

Sự khác biệt giữa cuộn cảm CM cuộn xoắn cân bằng và cuộn cảm CM hai cuộn cân bằng thông thường là các cuộn dây tương tác với nhau ở tâm của cửa sổ mở lõi. Khi dẫn dòng CM, cuộn cảm CM cuộn xoắn cân bằng có thể cung cấp độ tự cảm CM giống hệt như cuộn cảm CM thông thường. Khi dẫn dòng DM, các vòng dòng điện tương đương sẽ tạo ra từ trường ngược chiều trong không gian, do đó chúng có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau.

Các vòng lặp dòng điện tương đương và các từ trường được tạo ra

Đo lường phát xạ từ trường gần[biên tập]

Chúng ta cần dẫn dòng điện đến cuộn cảm và sử dụng đầu dò để đo phát xạ trường gần. Đầu tiên, một bộ tạo tín hiệu, đóng vai trò là nguồn điện áp, được kết nối với bộ khuếch đại. Đầu ra của bộ khuếch đại sau đó được kết nối với cuộn cảm đang được đo. Để theo dõi và kiểm soát dòng điện chạy qua cuộn cảm, một kẹp dòng điện được kẹp quanh dây dẫn. Tiếp theo, một máy hiện sóng được kết nối với kẹp dòng điện để đo dạng sóng dòng điện. Sau đó, một đầu dò được sử dụng để đo thông lượng trong không khí. Một máy phân tích phổ khác được kết nối với đầu dò để thu thập dữ liệu.

Thiết lập thí nghiệm đo lường

https://en.wikipedia.org/wiki/Choke_(electronics)