Trong cả kỹ thuật điện và điện tử, thuật ngữ "Cuộn cảm kháng" (Choke Coil) rất quen thuộc với chúng ta. Nhưng bạn có biết chính xác cuộn cảm kháng là gì không? Hay chức năng chính xác của cuộn cảm kháng là gì? Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu tất cả về cuộn cảm kháng, bao gồm các loại, đặc tính, ứng dụng và cách sử dụng.

Cuộn cảm là gì?

Cuộn cảm kháng (choke coil) thực chất là một cuộn cảm có chức năng chính là chặn các tín hiệu hoặc dòng điện tần số cao và cho phép dòng điện xoay chiều hoặc dòng điện một chiều tần số thấp đi qua. Tên gọi hoặc thuật ngữ "choke" bắt nguồn từ thuật ngữ "choking" (nghẹt thở), có nghĩa khác là chặn. Nhìn chung, cuộn cảm kháng được tạo thành từ một cuộn dây cách điện và được quấn trên lõi từ làm bằng vật liệu sắt từ. Số vòng dây của cuộn cảm kháng rất quan trọng. Để chặn điện áp cao, cần số vòng dây tối đa. Về cơ bản, cuộn cảm kháng là một thiết bị không phân cực, chúng ta có thể kết nối với bất kỳ cực tính nào. Thông thường, nó được kết nối nối tiếp với nguồn điện và tải.

Sơ đồ cuộn cảm và các bộ phận khác nhau

Ở đây, bạn có thể thấy sơ đồ đơn giản của cuộn cảm và các bộ phận khác nhau của nó. Như tôi đã nói trước đó, nó có hai bộ phận chính - cuộn cảm và lõi. Đôi khi nó cũng sử dụng một vỏ bọc kín để đặt cuộn cảm.

Tính chất của cuộn cảm

1. Điện trở trong của cuộn cảm rất thấp. Điều này có nghĩa là nó được chế tạo bằng dây dẫn điện có độ dẫn điện rất cao.
2. Độ cảm kháng của cuộn cảm thay đổi theo tần số của dòng điện chạy qua nó.
3. Khi tần số tăng thì điện kháng cảm ứng cũng tăng, khi tần số giảm thì điện kháng cảm ứng cũng giảm.
4. Vì điện kháng cảm ứng thay đổi theo tần số thay đổi nên trở kháng do cuộn cảm cung cấp cho dòng điện xoay chiều cũng thay đổi theo tần số.
5. Chức năng hoặc đặc tính chính của cuộn cảm là cho phép dòng điện một chiều hoặc dòng điện xoay chiều tần số thấp đi qua và chặn dòng điện xoay chiều tần số cao.
6. Cuộn cảm cản trở dòng điện bằng tính chất điện kháng chứ không phải điện trở. Vì vậy, nó có một ưu điểm là không gây ra tổn thất điện năng.
7. Vì cuộn cảm về cơ bản là một cuộn cảm hoặc cuộn cảm ứng nên nó có thể lưu trữ năng lượng điện dưới dạng từ trường.
8. Cuộn cảm mang dòng điện biến thiên liên tục có thể tạo ra Nhiễu điện từ (EMI). Nhiễu điện từ này có thể ảnh hưởng đến các thiết bị lân cận. 

Các loại cuộn cảm

Cuộn cảm được phân loại theo thiết kế, định mức điện áp, định mức độ tự cảm, lĩnh vực ứng dụng, v.v. Các loại cuộn cảm khác nhau là:

• Cuộn cảm chế độ chung
• Cuộn cảm tần số âm thanh
• Cuộn cảm tần số vô tuyến

Cuộn cảm chế độ chung là gì?

Cuộn cảm chế độ chung là cuộn cảm cho phép dòng điện vi sai với lượng bằng nhau chạy ngược chiều nhau và cũng chặn dòng điện chế độ chung. Cuộn cảm chế độ chung được thiết kế sao cho hai cuộn dây được quấn trên một lõi duy nhất với chiều quay ngược nhau. Bạn có thể xem sơ đồ của cuộn cảm chế độ chung ở đây. Cuộn cảm chế độ chung được chế tạo từ hai cuộn dây từ tính riêng biệt.

Cuộn cảm tần số âm thanh là gì?

Cuộn cảm tần số âm thanh là loại cuộn cảm chặn tần số đường dây điện thông thường và tín hiệu tần số âm thanh nhưng cho phép dòng điện một chiều đi qua. Thông thường, cuộn cảm tần số âm thanh được thiết kế với một cuộn dây quấn trên lõi sắt từ. Điều này giúp tăng tính cảm ứng của cuộn cảm. Loại cuộn cảm này có kích thước nhỏ hơn các loại khác.

Cuộn cảm tần số vô tuyến là gì?

Cuộn cảm tần số vô tuyến là loại cuộn cảm chặn tín hiệu tần số vô tuyến và cho phép các tín hiệu khác như tín hiệu âm thanh, tín hiệu tần số nguồn thông thường và tín hiệu DC đi qua. Cuộn cảm tần số vô tuyến được cấu tạo từ một cuộn dây quấn trên lõi bột sắt hoặc vật liệu ferit. Nhìn chung, cuộn cảm tần số vô tuyến được thiết kế cho các ứng dụng tần số cực cao.

Ứng dụng và cách sử dụng cuộn cảm

1. Cuộn cảm được sử dụng trong các mạch điện tử để giảm nhiễu điện từ. Bạn có thể thấy chúng trong các mạch sạc, mạch SMPS, v.v.
2. Cuộn dây cảm ứng được sử dụng với đèn huỳnh quang để tạo ra điện áp cao khi khởi động.
3. Cuộn cảm được sử dụng với các loại cáp và đầu nối nhạy cảm như cáp dữ liệu USB, cáp HDMI, v.v. để giảm tiếng ồn và nhiễu.
4. Cuộn cảm tần số âm thanh được sử dụng trong hệ thống âm thanh, loa siêu trầm, v.v.
5. Cuộn cảm cũng được sử dụng trong các mạch cung cấp điện như bộ ổn áp, mạch chỉnh lưu, mạch biến tần, v.v.