Közös üzemmódú induktorokgyakran használják számítógépes kapcsolóüzemű tápegységekben a közös módú elektromágneses interferencia jelek szűrésére. A kártya kialakításában a közös módusú induktor az EMI szűrés szerepét is betölti, amely a nagy sebességű jelvezetékek által keltett elektromágneses hullámok kifelé irányuló sugárzásának és kibocsátásának elnyomására szolgál.
A mágneses alkatrészek fontos összetevőjeként az induktorokat széles körben használják a teljesítményelektronikai áramkörökben. Nélkülözhetetlen alkatrész, különösen az áramkörökben. Ilyen például az elektromágneses relék az ipari vezérlőberendezésekben és az elektromos teljesítménymérők (wattóra mérők) az energiaellátó rendszerekben. A kapcsolóüzemű tápegységek bemeneti és kimeneti végén lévő szűrők, a TV vevő- és adóvégén lévő tunerek stb. mind elválaszthatatlanok az induktoroktól. Az induktorok fő funkciói az elektronikus áramkörökben: energiatárolás, szűrés, fojtó, rezonancia, stb. Az erősáramkörökben, mivel az áramkörök nagy áramok vagy nagyfeszültségek energiaátvitelével foglalkoznak, az induktorok többnyire „teljesítmény típusú” induktorok.
Éppen azért, mert a teljesítményinduktor eltér a kis jelfeldolgozó induktortól, a kapcsolóüzemű tápegység topológiája is más a tervezés során, és a tervezési módnak is megvannak a maga követelményei, ami tervezési nehézségeket okoz.InduktorokAz áramellátó áramkörökben elsősorban szűrésre, energiatárolásra, energiaátvitelre és teljesítménytényező korrekcióra használják. Az induktorok tervezése a tudás számos aspektusát lefedi, például az elektromágneses elméletet, a mágneses anyagokat és a biztonsági előírásokat. A döntéshozatalhoz a tervezőknek világosan meg kell érteniük a munkakörülményeket és a kapcsolódó paraméterkövetelményeket (például áram, feszültség, frekvencia, hőmérséklet-emelkedés, anyagtulajdonságok stb.). A legésszerűbb kialakítás.
Az induktorok osztályozása:
Az induktorok különböző típusokra oszthatók az alkalmazási környezet, a termék szerkezete, alakja, felhasználása stb. alapján. Általában az induktorok tervezése a felhasználási és alkalmazási környezetből indul ki. A kapcsolóüzemű tápegységeknél az induktorok a következőkre oszthatók:
Normál módú fojtó
Teljesítménytényező korrekció – PFC fojtószelep
Térhálós kapcsolt induktor (csatoló fojtó)
Energiatároló simító induktor (Smooth Choke)
Mágneses erősítő tekercs (MAG AMP Coil)
A közös módú szűrőinduktorok megkövetelik, hogy a két tekercsnek azonos induktivitási értékkel, azonos impedanciával stb. rendelkezzen, ezért az ilyen típusú induktorok szimmetrikus kialakításúak, és alakjuk többnyire TOROID, UU, ET és más alakú.
Hogyan működnek a közös üzemmódú induktorok:
A közös módú szűrőtekercset közös módú fojtótekercsnek (a továbbiakban közös módú fojtótekercsnek vagy CM.M.Choke-nek) vagy vonalszűrőnek is nevezik.
A közös módú szűrőinduktorok megkövetelik, hogy a két tekercsnek azonos induktivitási értékkel, azonos impedanciával stb. rendelkezzen, ezért az ilyen típusú induktorok szimmetrikus kialakításúak, és alakjuk többnyire TOROID, UU, ET és más alakú.
Hogyan működnek a közös üzemmódú induktorok:
A közös módú szűrőtekercset közös módú fojtótekercsnek (a továbbiakban közös módú fojtótekercsnek vagy CM.M.Choke-nek) vagy vonalszűrőnek is nevezik.
Akapcsolóüzemű tápegység, az egyenirányító diódában, a szűrőkondenzátorban és az induktorban az áram vagy feszültség gyors változása miatt elektromágneses zavarforrások (zaj) keletkeznek. Ugyanakkor a bemeneti tápegységben a tápfrekvencián kívül magas rendű harmonikus zajok is vannak. Ha ezeket az interferenciákat nem szünteti meg, az elnyomás károsíthatja a terhelő berendezést vagy magát a kapcsolóüzemű tápegységet. Ezért a biztonsági szabályozó ügynökségek több országban rendeleteket adtak ki az elektromágneses interferencia (EMI) kibocsátásáról.
megfelelő ellenőrzési előírásokat. Jelenleg a kapcsolóüzemű tápegységek kapcsolási gyakorisága egyre magasabb, az EMI pedig egyre komolyabb. Ezért a kapcsolóüzemű tápegységekbe EMI-szűrőket kell beépíteni. Az EMI-szűrőknek mind a normál, mind a közös módú zajt el kell nyomniuk, hogy megfeleljenek bizonyos követelményeknek. standard. A normál módú szűrő a bemeneti vagy kimeneti végén lévő két vonal közötti differenciál módú interferencia jel kiszűréséért, a közös módú szűrő pedig a két bemeneti vonal közötti közös módú interferencia jel kiszűréséért. A tényleges közös módusú induktorok három típusra oszthatók: AC CM.M.CHOKE; DC CM.M.CHOKE és SIGNAL CM.M.CHOKE a különböző munkakörnyezetek miatt. Meg kell különböztetni őket a tervezés vagy a kiválasztás során. De a működési elve pontosan ugyanaz, mint az (1) ábrán látható:
Amint az ábrán látható, két ellentétes irányú tekercskészlet van feltekerve ugyanarra a mágneses gyűrűre. A jobb oldali spirálcsöves szabály szerint, ha az A és B bemeneti kapcsokra ellentétes polaritású és azonos jelamplitúdójú differenciálüzemi feszültséget kapcsolunk, amikor a folytonos vonallal i2 áram és mágneses fluxus van. A folytonos vonallal jelölt Φ2 a mágneses magban keletkezik. Amíg a két tekercs teljesen szimmetrikus, a mágneses magban a két különböző irányú mágneses fluxus kioltja egymást. A teljes mágneses fluxus nulla, a tekercs induktivitása majdnem nulla, és nincs impedancia hatása a normál módú jelre. Ha azonos polaritású és azonos amplitúdójú közös módusú jelet vezetünk az A és B bemeneti kapcsokra, akkor a szaggatott vonallal i1 áram lesz, és a szaggatott vonallal jelzett Φ1 mágneses fluxus keletkezik a mágnesben. magban, akkor a mágneses fluxus a magban azonos irányú és erősíti egymást, így az egyes tekercsek induktivitásértéke kétszerese annak, amikor egyedül létezik, és XL =ωL. Ezért ennek a tekercselési módszernek a tekercsének erős elnyomó hatása van a közös módusú interferenciára.
A tényleges EMI-szűrő L-ből és C-ből áll. A tervezés során gyakran kombinálják a differenciál módú és a közös módusú elnyomó áramköröket (ahogyan a 2. ábrán látható). Ezért a tervezésnél a szűrőkondenzátor méretét és az előírt biztonsági előírásokat kell figyelembe venni. A szabványok döntenek az induktorértékekről.
Az ábrán L1, L2 és C1 normál módú szűrőt, L3, C2 és C3 pedig közös módú szűrőt alkotnak.
Közös üzemmódú induktor tervezése
A közös módusú induktor tervezése előtt először ellenőrizze, hogy a tekercsnek meg kell felelnie a következő elveknek:
1 > Normál munkakörülmények között a mágneses mag nem telítődik a tápáram miatt.
2 > Elég nagy impedanciával kell rendelkeznie a nagyfrekvenciás interferenciajelekhez, bizonyos sávszélességgel és minimális impedanciával kell rendelkeznie a jeláramhoz az üzemi frekvencián.
3 > Az induktor hőmérsékleti együtthatójának kicsinek, az elosztott kapacitásnak kicsinek kell lennie.
4> A DC ellenállásnak a lehető legkisebbnek kell lennie.
5> Az indukciós induktivitásnak a lehető legnagyobbnak kell lennie, és az induktivitás értékének stabilnak kell lennie.
6 >A tekercsek közötti szigetelésnek meg kell felelnie a biztonsági követelményeknek.
Általános módú induktor tervezési lépések:
0. lépés SPEC beszerzés: EMI engedélyezett szint, alkalmazás helye.
1. lépés Határozza meg az induktivitás értékét.
2. lépés A maganyag és a specifikációk meghatározása.
3. lépés Határozza meg a tekercsfordulatok számát és a huzal átmérőjét.
4. lépés Ellenőrzés
5. lépés Teszt
Tervezési példák
0. lépés: EMI szűrő áramkör a 3. ábrán látható módon
CX = 1,0 Uf Cy = 3300PF EMI szint: Fcc B osztály
Típus: AC Common Mode Choke
1. lépés: Határozza meg az induktivitást (L):
A kapcsolási rajzból látható, hogy a közös módusú jelet elnyomja az L3, C2 és C3 közös módú szűrő. Valójában az L3, C2 és C3 két LC sorozatú áramkört alkot, amelyek elnyelik az L, illetve az N vonal zaját. Amíg a szűrőáramkör határfrekvenciája meg van határozva és a C kapacitás ismert, az L induktivitás a következő képlettel kapható meg.
fo= 1/(2π√LC)L → 1/(2πfo)2C
Az EMI teszt sávszélessége általában a következő:
Vezetett interferencia: 150KHZ → 30MHZ (Megjegyzés: VDE szabvány 10KHZ – 30M)
Sugárzási interferencia: 30MHZ 1GHZ
A tényleges szűrő nem tudja elérni az ideális szűrő meredek impedanciagörbéjét, és a vágási frekvencia általában 50 KHZ körül állítható be. Itt, feltételezve, hogy fo = 50 KHZ
L =1/(2πfo)2C = 1/ [(2*3,14*50000)2 *3300*10-12] = 3,07 mH
Az L1, L2 és C1 egy (aluláteresztő) normál módú szűrőt alkotnak. A vonalak közötti kapacitás 1,0 uF, tehát a normál üzemmódú induktivitás:
L = 1/ [(2*3.14*50000)2 *1*10-6] = 10.14uH
Ily módon az elméletileg szükséges induktivitás értéke megkapható. Ha alacsonyabb fo határfrekvenciát szeretne elérni, tovább növelheti az induktivitás értékét. A vágási frekvencia általában nem kevesebb, mint 10 KHZ. Elméletileg minél nagyobb az induktivitás, annál jobb az EMI-elnyomó hatás, de a túl nagy induktivitás csökkenti a vágási frekvenciát, és a tényleges szűrő csak egy bizonyos szélessávot tud elérni, ami rontja a nagyfrekvenciás zaj elnyomó hatását (általában A kapcsolóüzemű tápegység zajkomponense kb. 5~10MHZ, de vannak esetek, amikor meghaladja a 10MHZ-t). Ezenkívül minél nagyobb az induktivitás, annál több fordulattal rendelkezik a tekercs, vagy annál nagyobb a CORE ui, ami az alacsony frekvenciájú impedancia növekedését okozza (a DCR nagyobb lesz). A fordulatok számának növekedésével az elosztott kapacitás is növekszik (ahogyan a 4. ábrán látható), ami lehetővé teszi, hogy minden nagyfrekvenciás áram átfolyjon ezen a kapacitáson. A túl magas felhasználói felület könnyen telítődik a CORE-ból, és előállítása is rendkívül nehéz és költséges.
2. lépés Határozza meg a CORE anyagot és a MÉRETet
A fenti tervezési követelményekből tudhatjuk, hogy a közös módusú induktivitás nehezen telíthető, ezért olyan anyagot kell választani, amelynek BH szögaránya alacsony. Mivel nagyobb induktivitás szükséges, ezért a mágneses mag ui értékének is magasnak kell lennie, és rendelkeznie kell. Kisebb magveszteséggel és magasabb Bs értékkel a Mn-Zn ferrit anyaga CORE jelenleg a legalkalmasabb MAG anyag, amely megfelel a fenti követelményeknek.
A tervezés során a COEE MÉRETRE vonatkozóan nincsenek bizonyos előírások. Elvileg csak a szükséges induktivitást kell teljesítenie, és minimálisra kell csökkentenie a tervezett termék méretét a megengedett kisfrekvenciás veszteségtartományon belül.
Ezért a CORE anyag és a MÉRET extrakciót a költségek, a megengedett veszteség, a beépítési hely stb. alapján kell megvizsgálni. A közös módusú induktorok általában használt CORE értéke 2000 és 10000 között van. Az Iron Powder Core vasvesztesége alacsony, B-értéke magas és alacsony. BH szögarány, de az ui-ja alacsony, ezért általában nem használják a közös módusú induktorokban, de ez a típusú mag a normál módú induktorok közé tartozik. Előnyben részesített anyagok.
3. lépés Határozza meg az N fordulatok számát és a huzalátmérőt dw
Először határozza meg a CORE specifikációit. Például ebben a példában T18*10*7, A10, AL = 8230±30%, akkor:
N = √L / AL = √(3,07*106) / (8230*70%) = 23 TS
A vezeték átmérője a 3 ~ 5A/mm2 áramsűrűségen alapul. Ha a hely engedi, az áramsűrűség a lehető legkisebbre választható. Tegyük fel, hogy a bemeneti áram I i = 1,2A ebben a példában, vegyük J = 4 A/mm2
Ekkor Aw = 1,2 / 4 = 0,3 mm2 Φ0,70 mm
A tényleges közös módusú induktort tényleges mintákon kell tesztelni, hogy megerősítsük a tervezés megbízhatóságát, mivel a gyártási folyamatok különbségei az induktor paramétereiben is eltéréseket okoznak, és befolyásolják a szűrőhatást. Például az elosztott kapacitás növekedése nagyfrekvenciás zajt okoz. Könnyebb továbbítani. A két tekercs aszimmetriája megnöveli a két csoport közötti induktivitáskülönbséget, bizonyos impedanciát képezve a normál módú jelhez képest.
Összefoglalni
1 >A közös módusú induktor feladata, hogy kiszűrje a vezetékben lévő közös módusú zajt. A kialakítás megköveteli, hogy a két tekercs teljesen szimmetrikus szerkezetű legyen, és azonos elektromos paraméterekkel rendelkezzen.
2 >A közös módusú induktor elosztott kapacitása negatív hatással van a nagyfrekvenciás zajok elnyomására, ezért minimálisra kell csökkenteni.
3 >A közös módusú tekercs induktivitásának értéke a szűrni kívánt zajfrekvencia sávhoz és az illesztő kapacitáshoz kapcsolódik. Az induktivitás értéke általában 2mH ~50 mH között van.
A cikk forrása: Újranyomva az internetről
A Xuange 2009-ben alakultmagas és alacsony frekvenciájú transzformátorok, induktorok ésLED meghajtó tápegységekAz előállított termékeket széles körben használják fogyasztói tápegységekben, ipari tápegységekben, új energiaforrásokban, LED tápegységekben és más iparágakban.
A Xuange Electronics jó hírnévnek örvend a hazai és a külföldi piacokon, és elfogadjukOEM és ODM megrendelések.Akár standard terméket választ a katalógusunkból, akár a testreszabáshoz kér segítséget, kérjük, bátran beszélje meg vásárlási igényeit a Xuange-val.
https://www.xgelectronics.com/products/
William (általános értékesítési vezető)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
Email:sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
(értékesítési vezető)
186 6585 0415 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(marketing menedzser)
153 6133 2249 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Feladás időpontja: 2024. május 28