Cách tự làm cuộn cảm cho loa bass cực đơn giản tại nhà

Cuộn cảm là một trong những linh kiện quan trọng trong các mạch điện tử nói chung và trong loa nói riêng. Tuy nhiên trong quá trình sử dụng, nhiều người dùng muốn thay cuộn cảm cho loa để tăng chất lượng âm bass. Trong bài viết hôm nay, Tiếng Vang Audio sẽ hướng dẫn bạn cách tự làm cuộn cảm cho loa bass cực đơn giản vừa đảm bảo chất lượng vừa tiết kiệm chi phí ngay tại nhà.

I. Tổng quan về cuộn cảm

1. Cuộn cảm là gì?

Cuộn cảm là một loại linh kiện điện tử thụ động được làm từ một dây dẫn quấn thành nhiều vòng, phần lõi của cuộn dây dẫn này có thể là không khí hoặc vật liệu dẫn từ. Khi dòng điện chạy qua cuộn cảm sẽ sinh ra từ trường.

Trong loa, cuộn cảm còn được gọi là cuộn chặn có công dụng chặn các tần số cao đi qua nó, chỉ cho phép ấm bass hoặc âm trầm đi qua.

>> Amply Jarguar 203N ghép với loa nào? Hướng dẫn cách chỉnh Amply Jarguar 203N chi tiết.

2. Cấu tạo của cuộn cảm

Tùy vào nhu cầu và mục đích sử dụng, cuộn cảm có thể có các chi tiết khác nhau. Nhưng về cơ bản, cuộn cảm có cấu tạo rất đơn giản, gồm 2 phần là dây dẫn và phần lõi được làm từ vật liệu có tính dẫn từ.

3. Nguyên lý hoạt động 

Với dòng điện 1 chiều (DC): do cường độ và chiều của dòng điện không đổi nên dòng điện trên cuộn dây sinh ra từ trường có cường độ và chiều không đổi.

Với dòng điện xoay chiều (AC): dòng điện sẽ sinh ra từ trường và điện trường biến thiên, vuông góc với từ trường. Cảm kháng của cuộn cảm phụ thuộc vào tần số của dòng điện xoay chiều.

Cuộn cảm có khả năng lọc nhiễu tốt cho các mạch nguồn DC (dòng điện 1 chiều) có lẫn tạp âm ở nhiều tần số khác nhau và tùy thuộc vào đặc tính cụ thể của từng cuộn dây. Nó được ứng dụng trong các mạch lọc tần số, các dòng loa có bass như loa sân khấu, loa hội trường, loa karaoke,…Cuộn cảm càng lớn thì âm bass càng sâu và trầm.

4. Thông số kỹ thuật của cuộn cảm

Khi sử dụng cuộn cảm, ta cần quan tâm tới 3 thông số chính: hệ số tự cảm, nội trở cuộn dây và khả năng chịu đựng dòng điện: 

• Hệ số tự cảm: là đại lượng đặc trưng của cuộn dây, đơn vị tính là Henry (H)
• Nội trở cuộn dây: là giá trị điện trở của dây dẫn tạo nên cuộn cảm (ký hiệu R)
• Khả năng chịu đựng dòng điện: là dòng điện cực đại có thể đi qua cuộn dây.

>> Audiophile là gì? Tai nghe nào được giới Audiophile yêu thích?

II. Cách đo cuộn cảm đơn giản

Bạn có thể đo cuộn cảm bằng hệ số tự cảm hoặc cảm kháng:

1. Cảm kháng

Là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở của dòng điện xoay chiều của cuộn dây, công thức tính là: ZL=2/314.f.L, trong đó:

• L: hệ số tự cảm, đơn vị Henry
• f: là tần số đơn vị Hz
• ZL: là cảm kháng, đơn vị Ohm

2. Hệ số tự cảm

Đây là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên đi qua, tính bằng công thức:

L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l

Trong đó:

• µr: hệ số từ thẩm của loại vật liệu làm lõi
• S: tiết diện của lõi, đơn vị tính m2
• l: chiều dài của cuộn dây  (m)
• n: là số vòng dây của cuộn dây
• L: là hệ số tự cảm của cuộn dây ( H)

III. Phân loại cuộn cảm phổ biến hiện nay 

Tùy thuộc vào chất liệu, cấu tạo và mục đích sử dụng, cuộn cảm được phân loại thành:

• Cuộn cảm lõi không khí
• Cuộn cảm litz
• Cuộn cảm lõi đồng
• Cuộn cảm lõi ferrite
• Cuộn cảm lõi sắt tấm

Cuộn cảm lõi đồng có thể hạn chế được tình trạng dây dẫn ở quá gần nhau gây ra cảm ứng, nên được đánh giá là loại cuộn cảm có chất lượng tốt nhất. Các loại cuộn cảm được làm từ sắt hay nam châm ferrite có nhược điểm là độ méo hài khá cao, tuy nhiên có giá thành rẻ nên được sử dụng phổ biến hơn.

Cuộn cảm vòng xuyến có khả năng chơi âm bass hay và do đó giá thành của nó cũng cao nhất. Nếu bạn đang có ý định tự làm cuộn cảm cho loa bass thì cần phải xác định được mục đích sử dụng để chuẩn bị những vật liệu cần thiết.

IV. Hướng dẫn cách tự làm cuộn cảm cho loa bass chi tiết nhất 

Hiện nay có rất nhiều loại cuộn cảm khác nhau, tuy nhiên nếu muốn tự làm thì cuộn cảm lõi không khí là đơn giản nhất. Bạn cần chuẩn bị loại dây đồng có tiết diện nhỏ (dựa theo công thức phía trên để tính tiết diện cũng như số vòng quấn dây), và một số dụng cụ khác như máy đo.

1. Công thức áp dụng để tự làm cuộn cảm cho loa bass

Bạn cần tự tính độ tự cảm bằng công thức: L = 4Π.10 – 7n2V

Trong đó:

• n là số vòng dây
• V là tiết diện của dây

Nếu bạn muốn xác định mối liên hệ giữa độ tự cảm với tần số thì có thể sử dụng công thức: L = Xl/(7.28xf)

Trong đó:

• L là độ tự cảm
• Xl là cảm kháng ( sẽ bằng trở kháng của loa)
• f là tần số muốn chặn.

2. Cách quấn cuộn cảm 

Sau khi chuẩn bị đầy đủ dụng cụ và vật liệu, bạn sẽ tiến hành quấn cuộn cảm. Khi quấn cần đặc biệt lưu ý quấn đều tay, quấn chắc tay vừa phải, quấn đủ số vòng như đã tính trước đó.

Sau khi quấn xong, bạn phải tiến hành đo các thông số của cuộn cảm xem đã chuẩn hay chưa thì mới có thể lắp được vào loa.

V. Những rủi ro khi tự làm cuộn cảm cho loa bass tại nhà

Mặc dù bạn có thể tự quấn cuộn cảm tại nhà, tuy nhiên nếu không có máy đo và công cụ thích hợp thì rất có thể sản phẩm làm ra sẽ không cho hiệu quả như mong muốn.

Hơn nữa, khi tự làm cuộn cảm cho loa bass tại nhà sẽ không thể đạt được chất lượng tốt nhất. Bởi khi được sản xuất tại các nhà xưởng, cuộn cảm sẽ được nhúng qua một loại dung dịch đặc biệt là Glycol và sẽ trải qua quá trình điện dung ký sinh giúp giảm hao tổn điện môi.

VI. Các loại cuộn cảm cho loa bass được sử dụng phổ biến hiện nay

1. Cuộn cảm cho loa bass của hãng Jantzen

Đây là sản phẩm cuộn cảm của hãng Jantzen Audio có độ tự cảm là 0.56mH và nội trở là 0.51Ohm. Sản phẩm có  kích thước khá nhỏ và có lỗ thông khí phía trong.

2. Cuộn cảm Cross Coil

Đây là dòng cuộn cảm cho loa bass chất lượng tốt bởi chúng có thể hạn chế được các hiệu ứng bề mặt.

Đặc điểm của sản phẩm này là không sử dụng sợi đồng thông thường mà sử dụng các lá đồng mỏng quấn vào nhau. Chính vì thế nội điện trở của loại cuộn cảm này thường nhỏ hơn so với các loại khác và hạn chế được hiệu ứng tiếp xúc giữa các dây.

3. Cuộn cảm dạng vòng xuyến MPP Toroids

Với những dân chơi âm thanh chắc chắn sẽ biết đến loại cuộn cảm này. Đây là loại cuộn cảm chơi loa bass hay nhất trong số những loại cuộn cảm có lõi và cũng có giá cao nhất.

4. Cuộn cảm lõi sắt từ

Loại này có ưu điểm là giá thành rẻ, tuy nhiên chất lượng âm thanh thu được chưa thực sự tốt vì độ tuyến tính cũng như độ méo thấp hơn so với MPP.

5. Cuộn cảm lõi Ferrite

Cuộn cảm loại lõi Ferrite thường có độ tuyến tính thấp nhưng độ méo cao hơn, chi phí rẻ nên được dùng khá nhiều cho các dòng loa của Anh.

6. Cuộn cảm cho loa bass loại có lõi

Loại này có ưu điểm là cần ít vòng dây hơn, kích thước nhỏ gọn, giá thành rẻ hơn so với loại không lõi hoăc loại cuộn lá đồng.

Tuy nhiên sản phẩm này có nhược điểm là tạo ra méo khi hoạt động với công suất cao.

7. Cuộn cảm lõi sắt tấm

Đây là loại cuộn cảm được các hãng âm thanh sử dụng phổ biến nhất, nhưng chất lượng cũng không quá nổi bật.

Trên đây là hướng dẫn cách tự làm cuộn cảm cho loa bass đơn giản nhất. Tiếng Vang Audio hy vọng bạn đã có thêm nhiều thông tin bổ ích và có thể tự làm cuộn cảm cho loa bass đạt chất lượng tốt nhất.