เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของขดลวดกลวงฉันมักจะถูกถามคำถามเกี่ยวกับแอปพลิเคชันของพวกเขา หนึ่งในคำค้นหาที่พบบ่อยที่สุดที่ฉันเจอคือสามารถใช้ขดลวดกลวงในวงจรตัวกรองได้หรือไม่ ลองขุดในหัวข้อนี้และค้นหา
ก่อนอื่นเรามาเข้าใจกันว่าขดลวดกลวงคืออะไร อันขดลวดกลวงเป็นสิ่งที่ดูเหมือน - ขดลวดที่มีศูนย์กลางกลวง ซึ่งแตกต่างจากขดลวดประเภทอื่น ๆ ที่อาจมีแกนที่ทำจากเหล็กหรือวัสดุอื่น ๆ ขดลวดกลวงอาศัยสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสที่ไหลผ่านการเลี้ยว โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์นี้ให้คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่น่าสนใจ
ตอนนี้เรามาพูดถึงวงจรตัวกรอง วงจรตัวกรองถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้ความถี่บางอย่างผ่านในขณะที่บล็อกอื่น ๆ พวกเขามีความสำคัญอย่างยิ่งในอุปกรณ์ทุกประเภทตั้งแต่อุปกรณ์เสียงไปจนถึงตัวรับสัญญาณวิทยุ มีวงจรตัวกรองประเภทต่าง ๆ เช่นตัวกรองต่ำ - ผ่านตัวกรองผ่านสูงและตัวกรองผ่านแถบ
ดังนั้นสามารถใช้ขดลวดกลวงในวงจรตัวกรองได้หรือไม่? คำตอบคือใหญ่ใช่! ขดลวดกลวงสามารถมีบทบาทสำคัญในวงจรตัวกรองโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอพพลิเคชั่นความถี่วิทยุ (RF) ในวงจรตัวกรอง RF การเหนี่ยวนำของขดลวดเป็นปัจจัยสำคัญ การเหนี่ยวนำของขดลวดกลวงขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นจำนวนการเลี้ยวเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดและระยะห่างระหว่างการเลี้ยว
ลองมาดูกันว่าขดลวดกลวงทำงานอย่างไรในตัวกรองต่ำ - ผ่าน ตัวกรองต่ำ - ผ่านได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สัญญาณความถี่ต่ำผ่านในขณะที่ลดทอนสัญญาณความถี่สูง ในวงจรตัวกรองต่ำแบบง่ายสามารถใช้ขดลวดกลวงร่วมกับตัวเก็บประจุได้ ขดลวดและตัวเก็บประจุก่อตัวเป็นวงจรเรโซแนนท์ ที่ความถี่ต่ำความต้านทานของขดลวดค่อนข้างต่ำทำให้สัญญาณความถี่ต่ำผ่านได้ง่าย เมื่อความถี่เพิ่มขึ้นความต้านทานของขดลวดจะเพิ่มขึ้นและจะเริ่มปิดกั้นสัญญาณความถี่สูง
ในตัวกรองสูง - ผ่านสถานการณ์จะแตกต่างกันเล็กน้อย ตัวกรองสูง - ผ่านจะใช้เพื่อส่งสัญญาณความถี่สูงและบล็อกสัญญาณความถี่ต่ำ ที่นี่ขดลวดกลวงสามารถใช้เพื่อให้ความต้านทานสูงถึงสัญญาณความถี่ต่ำ เมื่อความถี่ต่ำขดลวดจะทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบความต้านทานสูงป้องกันสัญญาณความถี่ต่ำจากการผ่าน เมื่อความถี่เพิ่มขึ้นความต้านทานของขดลวดจะลดลงทำให้สัญญาณความถี่สูงผ่าน
ตัวกรอง Band - Pass เป็นตัวกรองประเภทอื่นที่ขดลวดกลวงจะมีประโยชน์ ตัวกรองแถบ - ผ่านได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ช่วงความถี่เฉพาะผ่านผ่าน โดยการเลือกการเหนี่ยวนำอย่างระมัดระวังของขดลวดกลวงและความจุของตัวเก็บประจุในวงจรเราสามารถตั้งค่าแถบความถี่ที่ต้องการได้ ขดลวดช่วยในการสร้างการตอบสนองความถี่ของตัวกรองทำให้สามารถเลือกความถี่ที่ต้องการได้อย่างถูกต้อง
ข้อดีอย่างหนึ่งของการใช้ขดลวดกลวงในวงจรตัวกรองคือการสูญเสียค่อนข้างต่ำ เนื่องจากไม่มีวัสดุหลักที่อาจทำให้เกิดการสูญเสียกระแสไหล่วนคอยล์กลวงจึงมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่สูง สิ่งนี้ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับแอปพลิเคชันที่การใช้พลังงานต่ำและประสิทธิภาพความถี่สูงเป็นสิ่งสำคัญ
ประโยชน์อีกประการหนึ่งคือความเรียบง่าย ขดลวดกลวงนั้นค่อนข้างง่ายต่อการผลิตและคุณสมบัติทางไฟฟ้าของพวกเขาสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ทางกายภาพเช่นจำนวนการเลี้ยวและเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้นักออกแบบสามารถปรับแต่งวงจรตัวกรองตามข้อกำหนดเฉพาะของพวกเขา
อย่างไรก็ตามมันไม่ใช่แสงแดดและสายรุ้งทั้งหมด นอกจากนี้ยังมีข้อ จำกัด บางประการในการใช้ขดลวดกลวงในวงจรตัวกรอง หนึ่งในข้อ จำกัด หลักคือการเหนี่ยวนำค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับขดลวดที่มีแกนแม่เหล็ก ซึ่งหมายความว่าสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการค่าการเหนี่ยวนำสูงขดลวดกลวงอาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด ในกรณีเช่นนี้ขดลวดที่มีเฟอร์ไรต์หรือแกนเหล็กอาจเหมาะสมกว่า
ข้อ จำกัด อีกประการหนึ่งคือขนาดทางกายภาพ เพื่อให้ได้ค่าการเหนี่ยวนำบางอย่างขดลวดกลวงอาจต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเทียบกับขดลวดที่มีแกนกลาง นี่อาจเป็นปัญหาในการใช้งานที่มีพื้นที่ จำกัด เช่นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก
ตอนนี้ลองเปรียบเทียบขดลวดกลวงกับขดลวดประเภทอื่น ๆ ที่ใช้กันทั่วไปในวงจรตัวกรอง ตัวอย่างเช่น,ขดลวดโซลินอยด์วาล์วส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการควบคุมวาล์วในระบบของเหลว ในขณะที่พวกเขายังพึ่งพาสนามแม่เหล็กการออกแบบและแอปพลิเคชันของพวกเขาค่อนข้างแตกต่างจากวงจรตัวกรอง ขดลวดโซลินอยด์วาล์วได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสร้างแรงแม่เหล็กที่แข็งแกร่งในการกระตุ้นวาล์วแทนที่จะใช้การกรองความถี่เฉพาะ
ขดลวดโซลินอยด์ ACได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานกับกระแสสลับกัน พวกเขามีชุดของลักษณะของตัวเองเช่นความสามารถในการจัดการกับแรงดันไฟฟ้า AC และการแปรผันของสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง ในวงจรตัวกรองโฟกัสจะมีความถี่มากขึ้น - อิมพีแดนซ์ที่ขึ้นกับความถี่ซึ่งแตกต่างจากข้อกำหนดของขดลวดโซลินอยด์ AC
ในการใช้งานจริงฉันได้เห็นขดลวดกลวงที่ใช้ในวงจรตัวกรองที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่นในเครื่องรับวิทยุจะใช้เพื่อกรองความถี่ที่ไม่พึงประสงค์และเลือกสถานีวิทยุที่ต้องการ ในอุปกรณ์เสียงพวกเขาสามารถใช้ในการสร้างอีควอไลเซอร์และการควบคุมเสียงทำให้ผู้ใช้สามารถปรับการตอบสนองความถี่ของเสียง
หากคุณเป็นนักออกแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือคนที่เกี่ยวข้องในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และคุณกำลังพิจารณาที่จะใช้ขดลวดกลวงในวงจรตัวกรองของคุณมีบางสิ่งที่ต้องคำนึงถึง ขั้นแรกตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้คำนวณการเหนี่ยวนำที่จำเป็นอย่างถูกต้องตามข้อกำหนดของตัวกรองของคุณ คุณสามารถใช้สูตรและเครื่องคิดเลขออนไลน์เพื่อช่วยคุณได้
ประการที่สองให้ความสนใจกับขนาดทางกายภาพและพื้นที่ที่มีอยู่ในอุปกรณ์ของคุณ หากพื้นที่เป็นข้อ จำกัด คุณอาจต้องมองหาวิธีที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบขดลวดหรือพิจารณาโซลูชันทางเลือก
ในที่สุดอย่าลังเลที่จะทดลอง ลองใช้การกำหนดค่าและค่าของคอยล์ที่แตกต่างกันเพื่อดูว่าอะไรดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณ คุณอาจประหลาดใจกับผลลัพธ์ที่คุณสามารถทำได้
ดังนั้นหากคุณอยู่ในตลาดสำหรับขดลวดกลวงคุณภาพสูงสำหรับวงจรตัวกรองหรือแอปพลิเคชันอื่น ๆ ฉันชอบที่จะได้ยินจากคุณ ไม่ว่าคุณจะต้องการขดลวดที่กำหนดเองหรือมาตรฐานเราสามารถให้บริการโซลูชันที่เหมาะสมแก่คุณได้ เพิ่งเอื้อมมือออกไปและเราสามารถเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับความต้องการของคุณ มาทำงานร่วมกันเพื่อสร้างวงจรตัวกรองที่สมบูรณ์แบบสำหรับโครงการของคุณ
การอ้างอิง
- Paul Horowitz และ Winfield Hill "The Art of Electronics"
- Thomas H. Lee, "การออกแบบของ CMOS Radio - วงจรรวมความถี่"