กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

โช้ค (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์)

ไฟฟ้ากระแส/ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า/หน้าที่ใช้หลายภาพพร้อมปรับขนาดภาพอัตโนมัติ/การปรับแต่งและการกรองแบบไร้สาย

ในทางอิเล็กทรอนิกส์โช้คคือตัวเหนี่ยวนำ ที่ใช้เพื่อบล็อก กระแสสลับ (AC) ความถี่ สูง ในขณะที่ปล่อย ให้กระแสตรง (DC) และกระแสสลับความถี่ต่ำผ่านวงจร โดยทั่วไป โช้คประกอบด้วย ขด

โช้ค (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์)

โช้คแบบคอมมอนโหมดพร้อม ขดลวด 2 ขด ขนาด 20 mH รองรับกระแสได้ 2 แอมแปร์

ในทางอิเล็กทรอนิกส์โช้คคือตัวเหนี่ยวนำ ที่ใช้เพื่อบล็อก กระแสสลับ (AC) ความถี่ สูง ในขณะที่ปล่อย ให้กระแสตรง (DC) และกระแสสลับความถี่ต่ำผ่านวงจร[ 1 ] โดยทั่วไป โช้คประกอบด้วย ขด ลวดหุ้มฉนวนที่มักพันรอบแกนแม่เหล็กแม้ว่าบางชนิดจะประกอบด้วยลูกปัดเฟอร์ไรต์ รูปโดนัทที่ ร้อยอยู่บนลวดก็ตาม อิมพีแดนซ์ของโช้คจะเพิ่มขึ้นตามความถี่ ความต้านทาน ไฟฟ้า ต่ำของมัน ทำให้ทั้งกระแสสลับและกระแสตรงผ่านไปได้โดยมีการสูญเสียพลังงานน้อย แต่รีแอกแทนซ์ ของมัน จำกัดปริมาณของกระแสสลับที่ผ่านไปได้

ชื่อนี้มาจากคุณสมบัติในการปิดกั้นหรือ "รัด" ความถี่สูงในขณะที่ปล่อยให้ความถี่ต่ำผ่านไปได้ เป็นชื่อที่บ่งบอกถึงหน้าที่การใช้งาน ชื่อ "choke" ใช้ในกรณีที่ตัวเหนี่ยวนำถูกใช้เพื่อปิดกั้นหรือแยกความถี่สูง แต่จะเรียกว่า "ตัวเหนี่ยวนำ" เฉยๆ หากใช้ในตัวกรองอิเล็กทรอนิกส์หรือวงจรปรับความถี่ตัวเหนี่ยวนำที่ออกแบบมาเพื่อใช้เป็น choke มักจะแตกต่างออกไปตรงที่ไม่มีโครงสร้างที่มีการสูญเสียต่ำ ( ค่า Q สูง ) ซึ่งจำเป็นสำหรับตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ในวงจรปรับความถี่และการใช้งานด้านการกรอง

ประเภทและการก่อสร้าง

โช้ควิทยุ MF หรือHF สำหรับกระแส ไฟฟ้าระดับทศนิยมของแอมแปร์ และ โช้ค VHF แบบลูกปัดเฟอร์ไรต์สำหรับกระแสไฟฟ้าหลายแอมแปร์
ตัวกรองสัญญาณรบกวนแบบลูกปัดเฟอร์ไรต์ประกอบด้วยแท่งเฟอร์ไรต์ทรงกระบอกล้อมรอบสายไฟของคอมพิวเตอร์เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์

โดยทั่วไปแล้ว การล็อกคอสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ๆ ได้แก่:

  • ตัวเหนี่ยวนำความถี่เสียง—ออกแบบมาเพื่อบล็อกความถี่เสียงและความถี่ไฟฟ้า ในขณะที่ยอมให้กระแสตรงผ่านได้
  • ตัวเหนี่ยวนำความถี่วิทยุ—ออกแบบมาเพื่อบล็อกความถี่วิทยุในขณะที่ยอมให้สัญญาณเสียงและกระแสตรงผ่านไปได้

โช้คความถี่เสียง

ตัวเหนี่ยวนำความถี่เสียงมักมีแกนเฟอร์โรแมกเนติกเพื่อเพิ่มค่าความเหนี่ยวนำ โดยมักสร้างคล้ายกับหม้อแปลงไฟฟ้า มีแกนเหล็กเคลือบและช่องว่างอากาศ แกนเหล็กจะเพิ่มค่าความเหนี่ยวนำสำหรับปริมาตรแกนที่กำหนด ตัวเหนี่ยวนำถูกใช้บ่อยในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบเร็กติไฟเออร์สำหรับ อุปกรณ์ หลอดสุญญากาศเช่น เครื่องรับวิทยุหรือเครื่องขยายเสียง พบได้ทั่วไปในตัวควบคุมมอเตอร์กระแสตรงเพื่อสร้างกระแสตรง (DC) โดยใช้ร่วมกับตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่เพื่อกำจัดแรงดันไฟกระเพื่อม (AC) ที่เอาต์พุต DC วงจรเร็กติไฟเออร์ที่ออกแบบมาสำหรับตัวกรองเอาต์พุตแบบตัวเหนี่ยวนำอาจสร้างแรงดันไฟ DC เอาต์พุตมากเกินไปและทำให้ตัวเก็บประจุเร็กติไฟเออร์และตัวกรองรับกระแสกระชากและกระแสกระเพื่อมมากเกินไปหากถอดตัวเหนี่ยวนำออก อย่างไรก็ตาม ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์สมัยใหม่ที่มีพิกัดกระแสกระเพื่อมสูง และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่กำจัดกระแสไฟกระเพื่อมได้มากกว่าตัวเหนี่ยวนำ ได้กำจัดตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่และหนักออกจากแหล่งจ่ายไฟความถี่กระแสไฟหลักแล้ว โช้คขนาดเล็กใช้ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนความถี่สูงที่เกิดจากการสวิตชิ่งออกจากเอาต์พุต และบางครั้งก็ป้องกันไม่ให้ย้อนกลับเข้าไปในอินพุตของไฟหลัก โดยส่วนใหญ่จะมีแกนเฟอร์ไรต์รูปทรงวงแหวน

ผู้ที่ชื่นชอบการติดตั้งระบบเสียงในรถยนต์บางคนใช้ขดลวดโช้คกับระบบเสียงในรถยนต์ (โดยเฉพาะในการเดินสายซับวูฟเฟอร์เพื่อกำจัดความถี่สูงออกจากสัญญาณที่ขยายแล้ว)

โช้คความถี่วิทยุ

โช้คความถี่วิทยุ (RFC) มักมีแกนเป็นผงเหล็กหรือเฟอร์ไรต์ซึ่งช่วยเพิ่มค่าเหนี่ยวนำและการทำงานโดยรวม[ 2 ]มักพันในรูปแบบที่ซับซ้อน ( การพันแบบตะกร้า ) เพื่อลด การสูญเสีย จากความจุในตัวเองและผลกระทบใกล้เคียงโช้คสำหรับความถี่ที่สูงขึ้นจะมีแกนที่ไม่ใช่แม่เหล็กและค่าเหนี่ยวนำต่ำ

ตัวเหนี่ยวนำแบบสมัยใหม่ที่ใช้ในการกำจัดสัญญาณรบกวน RF ดิจิทัลจากสายส่งคือเฟอร์ไรต์บีด ซึ่งเป็นแกนเฟอร์ไรต์ทรงกระบอกหรือทรงวงแหวนที่สวมทับบนสายไฟ มักพบเห็นได้ในสายเคเบิลคอมพิวเตอร์

โช้คโหมดร่วม

การกำหนดค่าโช้คโหมดทั่วไป กระแสโหมดทั่วไป i1 และ i2 ที่ไหลในทิศทางเดียวกันผ่านขดลวดโช้คแต่ละขด จะสร้างสนามแม่เหล็กที่เท่ากันและมีเฟสตรงกัน ซึ่งจะรวมกัน ส่งผลให้โช้คมีความต้านทานสูงต่อสัญญาณโหมดทั่วไป[ 3 ]
โช้คแบบคอมมอนโหมดที่มีกระแสต่างกัน
ต้นแบบของโช้ค CM แบบขดลวดบิดสมดุล

โช้คแบบคอมมอนโหมด (CM) เป็นการใช้งานพิเศษที่ใช้โช้คเพื่อจัดการกับสัญญาณคอมมอนโหมดโช้คเหล่านี้มีประโยชน์สำหรับการลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และการรบกวนความถี่วิทยุ (RFI) ที่มักเกิดขึ้นในสายไฟที่มีกระแสสูง เช่น ใน สาย จ่ายไฟซึ่งอาจทำให้เกิดการทำงานที่ไม่พึงประสงค์ การลดเสียงรบกวนนี้มักทำได้โดยใช้โช้คแบบคอมมอนโหมด ซึ่งเป็นขดลวดขนานสองขดบนแกนเดียว โช้คแบบคอมมอนโหมดช่วยให้กระแสแบบดิฟเฟอเรนเชียลผ่านไปได้ในขณะที่บล็อกสัญญาณที่ส่งผลกระทบต่อสายไฟทั้งสองเส้น[ 4 ]เนื่องจากฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากกระแสแบบดิฟเฟอเรนเชียลโหมดในแกนของโช้คแบบคอมมอนโหมดมีแนวโน้มที่จะหักล้างกัน โช้คจึงมีความต้านทานต่อกระแสแบบดิฟเฟอเรนเชียลโหมดน้อยมาก โช้คนี้ทำได้โดยการจัดวางขดลวดเพื่อให้สร้างสนามที่เท่ากันแต่ตรงข้ามกันซึ่งหักล้างกันสำหรับสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลโหมด โดยปกติแล้วหมายความว่าแกนจะไม่เกิดการอิ่มตัวสำหรับกระแสแบบดิฟเฟอเรนเชียลโหมดขนาดใหญ่ และพิกัดกระแสสูงสุดจะถูกกำหนดโดยผลกระทบจากความร้อนของความต้านทานของขดลวดแทน ในทางกลับกัน กระแสโหมดร่วมจะพบเส้นทางที่มีความต้านทานสูงเนื่องจากค่าเหนี่ยวนำรวมของขดลวดที่เสริมซึ่งกันและกัน

โช้ค CM มักใช้ในงานอุตสาหกรรม ไฟฟ้า และโทรคมนาคมเพื่อกำจัดหรือลดเสียงรบกวนและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง[ 5 ]

เมื่อโช้คกระแสตรง (CM choke) ไหลผ่านกระแสตรง ฟลักซ์แม่เหล็กส่วนใหญ่ที่เกิดจากขดลวดจะถูกจำกัดอยู่ภายในแกนตัวเหนี่ยวนำเนื่องจากค่าการซึมผ่านสูง ในกรณีนี้ ฟลักซ์รั่วไหล ซึ่งก็คือการปล่อยสนามแม่เหล็กใกล้เคียงของโช้คกระแสตรง จะมีค่าต่ำ อย่างไรก็ตาม กระแสสลับ (DM current) ที่ไหลผ่านขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กใกล้เคียงที่ปล่อยออกมาสูง เนื่องจากขดลวดมีการต่อแบบลบในกรณีนี้ เพื่อลดการปล่อยสนามแม่เหล็กใกล้เคียง สามารถใช้โครงสร้างขดลวดบิดเกลียวกับโช้คกระแสตรงได้

โช้ค CM แบบขดลวดบิดสมดุล
วงจรไฟฟ้ากระแสเทียบเท่าและสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้น

ความแตกต่างระหว่างโช้คกระแสตรง (CM choke) แบบขดลวดบิดสมดุล กับโช้คกระแสตรงแบบขดลวดคู่สมดุลทั่วไป คือ ขดลวดจะทำงานร่วมกันที่จุดศูนย์กลางของช่องเปิดแกน เมื่อกระแสกระแสตรงไหลผ่าน โช้คกระแสตรงแบบขดลวดบิดสมดุลจะให้ค่าความเหนี่ยวนำกระแสตรงที่เท่ากับโช้คกระแสตรงทั่วไป เมื่อกระแสกระแสสลับไหลผ่าน วงจรไฟฟ้ากระแสเทียบเท่าจะสร้างสนามแม่เหล็กที่มีทิศทางตรงกันข้ามในอวกาศ ทำให้สนามแม่เหล็กเหล่านั้นมีแนวโน้มที่จะหักล้างกัน

ดูเพิ่มเติม

เอกสารอ้างอิง

  1. Hood, John (2001). เครื่องขยายเสียงแบบหลอดและทรานซิสเตอร์ . Newnes. หน้า 30. ISBN 9780750633567.
  2. "ประเภทของตัวเหนี่ยวนำในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์" . Lifewire . สืบค้นเมื่อ2018-03-14 .
  3. "การทำความเข้าใจสัญญาณรบกวนโหมดร่วม" (PDF) . Pulse Electronics. เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2022-05-21 . เรียกดูเมื่อ25 เมษายน 2022 .
  4. "สัญญาณรบกวนแบบดิฟเฟอเรนเชียลและแบบคอมมอนโหมด / การลดสัญญาณรบกวนด้วยขดลวดโช้คแบบคอมมอนโหมด" (PDF) . murata.com . 2011-09-27. เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 2010-11-27 . เรียกดูเมื่อ2025-05-12 .
  5. Dull, Bill. "Differential Mode vs. Common Mode Chokes" . สืบค้นเมื่อ2018-03-14 .

อ่านเพิ่มเติม

  • Wildi , Théodore (1981) เทคโนโลยีพลังงานไฟฟ้า ISBN 978-0471077640

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โช้ค (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์)

ในทางอิเล็กทรอนิกส์โช้คคือตัวเหนี่ยวนำ ที่ใช้เพื่อบล็อก กระแสสลับ (AC) ความถี่ สูง ในขณะที่ปล่อย ให้กระแสตรง (DC) และกระแสสลับความถี่ต่ำผ่านวงจร โดยทั่วไป โช้คประกอบด้วย ขด

ประเภทและการก่อสร้าง

โช้ควิทยุ MF หรือHF สำหรับกระแส ไฟฟ้าระดับทศนิยมของแอมแปร์ และ โช้ค VHF แบบลูกปัดเฟอร์ไรต์สำหรับกระแสไฟฟ้าหลายแอมแปร์ตัวกรองสัญญาณรบกวนแบบลูกปัดเฟอร์ไรต์ประกอบด้วยแท่งเฟอร์ไรต์ทรงกระบอกล้อมรอบสายไฟของคอมพิวเตอร์เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไป...

โช้คความถี่เสียง

ตัวเหนี่ยวนำความถี่เสียงมักมีแกนเฟอร์โรแมกเนติกเพื่อเพิ่มค่าความเหนี่ยวนำ โดยมักสร้างคล้ายกับหม้อแปลงไฟฟ้า มีแกนเหล็กเคลือบและช่องว่างอากาศ แกนเหล็กจะเพิ่มค่าความเหนี่ยวนำสำหรับปริมาตรแกนที่กำหนด...

โช้คความถี่วิทยุ

โช้คความถี่วิทยุ (RFC) มักมีแกนเป็นผงเหล็กหรือเฟอร์ไรต์ซึ่งช่วยเพิ่มค่าเหนี่ยวนำและการทำงานโดยรวม[ 2 ]มักพันในรูปแบบที่ซับซ้อน ( การพันแบบตะกร้า ) เพื่อลด การสูญเสีย...