Индуктори в общ режим, често се използват в компютърни импулсни захранвания за филтриране на сигнали за електромагнитни смущения в общ режим. В дизайна на платката индукторът с общ режим също играе ролята на EMI филтриране, което се използва за потискане на външното излъчване и излъчването на електромагнитни вълни, генерирани от високоскоростни сигнални линии.
Като важен компонент на магнитните компоненти, индукторите се използват широко в силови електронни вериги. Това е незаменима част, особено в електрическите вериги. Като електромагнитни релета в промишлено контролно оборудване и електромери (ватчасови измерватели) в енергийни системи. Филтрите на входа и изхода на импулсното захранващо оборудване, тунерите на приемащия и предаващия телевизор и т.н. са неразделни от индукторите. Основните функции на индукторите в електронните схеми са: съхранение на енергия, филтриране, дросел, резонанс и т.н. В силови вериги, тъй като веригите се занимават с пренос на енергия на големи токове или високи напрежения, индукторите са предимно индуктори от „мощен тип“.
Точно защото захранващият индуктор е различен от малкия индуктор за обработка на сигнали, топологията на импулсното захранване е различна по време на проектирането, а методът на проектиране също има свои собствени изисквания, причинявайки трудности при проектирането.Индукторив настоящите захранващи вериги се използват главно за филтриране, съхранение на енергия, трансфер на енергия и корекция на фактора на мощността. Дизайнът на индуктора обхваща много аспекти на знанието като електромагнитна теория, магнитни материали и правила за безопасност. Проектантите трябва да имат ясно разбиране за условията на работа и свързаните с тях изисквания към параметрите (като ток, напрежение, честота, повишаване на температурата, свойства на материала и т.н.), за да вземат решения. Най-разумният дизайн.
Класификация на индукторите:
Индукторите могат да бъдат разделени на различни типове въз основа на тяхната среда на приложение, структура на продукта, форма, употреба и т.н. Обикновено проектирането на индуктора започва с употребата и средата на приложение като отправна точка. В импулсните захранвания индукторите могат да бъдат разделени на:
Дросел в нормален режим
Корекция на фактора на мощността – PFC дросел
Напречно свързан индуктор (Coupler Choke)
Изглаждащ индуктор за съхранение на енергия (Smooth Choke)
Магнитна усилвателна бобина (MAG AMP Coil)
Индукторите с филтър за общ режим изискват двете бобини да имат една и съща стойност на индуктивност, същия импеданс и т.н., така че този тип индуктори приемат симетрични дизайни и техните форми са предимно ТОРОИДНИ, UU, ET и други форми.
Как работят индукторите в общ режим:
Индукторът на филтъра за общ режим се нарича още намотка на дросел за общ режим (наричан по-нататък индуктор за общ режим или CM.M.Choke) или мрежов филтър.
Индукторите с филтър за общ режим изискват двете бобини да имат една и съща стойност на индуктивност, същия импеданс и т.н., така че този тип индуктори приемат симетрични дизайни и техните форми са предимно ТОРОИДНИ, UU, ET и други форми.
Как работят индукторите в общ режим:
Индукторът на филтъра за общ режим се нарича още намотка на дросел за общ режим (наричан по-нататък индуктор за общ режим или CM.M.Choke) или мрежов филтър.
Вимпулсно захранване, поради бързите промени в тока или напрежението в токоизправителния диод, филтърния кондензатор и индуктор, се генерират източници на електромагнитни смущения (шум). В същото време има и хармонични шумове от висок порядък, различни от честотата на захранването във входното захранване. Ако тези смущения не бъдат елиминирани, потискането ще причини повреда на товарното оборудване или самото импулсно захранване. Поради това агенциите за регулиране на безопасността в няколко държави са издали разпоредби относно емисиите на електромагнитни смущения (EMI).
съответните правила за контрол. В момента честотата на превключване на импулсните захранвания става все по-висока и EMI става все по-сериозен. Следователно, EMI филтри трябва да бъдат инсталирани в импулсни захранвания. EMI филтрите трябва да потискат шума както в нормален режим, така и в общ режим, за да отговорят на определени изисквания. стандартен. Филтърът за нормален режим е отговорен за филтрирането на сигнала за смущение в диференциалния режим между двете линии на входа или изхода, а филтърът за общ режим е отговорен за филтрирането на сигнала за смущение в общия режим между двете входни линии. Действителните индуктори с общ режим могат да бъдат разделени на три типа: AC CM.M.CHOKE; DC CM.M.CHOKE и SIGNAL CM.M.CHOKE поради различните работни среди. Те трябва да бъдат разграничени при проектиране или избор. Но принципът му на работа е абсолютно същият, както е показано на фигура (1):
Както е показано на фигурата, два комплекта намотки с противоположни посоки са навити на един и същ магнитен пръстен. Съгласно правилото на дясната спирална тръба, когато към входните клеми A и B се приложи напрежение на диференциален режим с противоположен поляритет и същата амплитуда на сигнала, когато , има ток i2, показан в плътната линия, и магнитен поток Φ2, показано в плътната линия, се генерира в магнитната сърцевина. Докато двете намотки са напълно симетрични, магнитните потоци в двете различни посоки в магнитната сърцевина взаимно се компенсират. Общият магнитен поток е нула, индуктивността на бобината е почти нула и няма ефект на импеданс върху сигнала в нормален режим. Ако общ режим на сигнал със същата полярност и еднаква амплитуда се приложи към входните клеми A и B, ще има ток i1, показан с пунктирана линия, и магнитен поток Φ1, показан с пунктирана линия, ще бъде генериран в магнитния сърцевина, тогава магнитният поток в сърцевината ще има една и съща посока и ще се укрепва взаимно, така че стойността на индуктивността на всяка намотка е два пъти по-голяма от тази, когато тя съществува самостоятелно, и XL =ωL. Следователно бобината на този метод на навиване има силен ефект на потискане на смущенията в общ режим.
Действителният EMI филтър се състои от L и C. При проектирането схемите за потискане на диференциалния режим и общия режим често се комбинират (както е показано на фигура 2). Следователно дизайнът трябва да се основава на размера на филтърния кондензатор и необходимите правила за безопасност. Стандартите вземат решения относно стойностите на индуктора.
На фигурата L1, L2 и C1 образуват филтър за нормален режим, а L3, C2 и C3 образуват филтър за общ режим.
Проектиране на синфазния индуктор
Преди да проектирате индуктор с общ режим, първо проверете дали бобината трябва да отговаря на следните принципи:
1 > При нормални работни условия магнитната сърцевина няма да бъде наситена поради захранващия ток.
2 > Трябва да има достатъчно голям импеданс за сигнали с високочестотни смущения, определена честотна лента и минимален импеданс за тока на сигнала при работната честота.
3 > Температурният коефициент на индуктора трябва да е малък и разпределеният капацитет трябва да е малък.
4>DC съпротивлението трябва да бъде възможно най-малко.
5> Индукционната индуктивност трябва да бъде възможно най-голяма и стойността на индуктивността трябва да е стабилна.
6 >Изолацията между намотките трябва да отговаря на изискванията за безопасност.
Стъпки за проектиране на индуктор в общ режим:
Стъпка 0 SPEC придобиване: EMI разрешено ниво, местоположение на приложението.
Стъпка 1 Определете стойността на индуктивността.
Стъпка 2 Основният материал и спецификациите са определени.
Стъпка 3 Определете броя на намотките и диаметъра на проводника.
Стъпка 4 Проверка
Стъпка 5 Тествайте
Примери за дизайн
Стъпка 0: EMI филтърна верига, както е показано на фигура 3
CX = 1.0 Uf Cy = 3300PF EMI ниво: Fcc клас B
Тип: AC дросел за общ режим
Стъпка 1: Определете индуктивността (L):
Може да се види от електрическата схема, че сигналът за общ режим се потиска от филтъра за общ режим, съставен от L3, C2 и C3. Всъщност L3, C2 и C3 образуват две вериги от серията LC, които поглъщат шума съответно на L и N линиите. Докато граничната честота на филтърната верига е определена и капацитетът C е известен, индуктивността L може да се получи по следната формула.
fo= 1/(2π√LC)L → 1/(2πfo)2C
Обикновено честотната лента на EMI теста е както следва:
Кондуктивни смущения: 150KHZ → 30MHZ (Забележка: VDE стандарт 10KHZ – 30M)
Радиационни смущения: 30MHZ 1GHZ
Действителният филтър не може да постигне стръмната крива на импеданса на идеалния филтър и граничната честота обикновено може да бъде зададена на около 50 KHZ. Тук, ако приемем, че fo = 50KHZ
L =1/(2πfo)2C = 1/ [( 2*3.14*50000)2 *3300*10-12] = 3.07mH
L1, L2 и C1 образуват (нискочестотен) нормален филтър. Капацитетът между линиите е 1,0uF, така че индуктивността на нормалния режим е:
L = 1/ [( 2*3.14*50000)2 *1*10-6] = 10.14uH
По този начин може да се получи теоретично необходимата стойност на индуктивност. Ако искате да получите по-ниска гранична честота fo, можете допълнително да увеличите стойността на индуктивността. Честотата на прекъсване обикновено е не по-малка от 10 KHZ. Теоретично, колкото по-висока е индуктивността, толкова по-добър е ефектът на потискане на EMI, но прекалено високата индуктивност ще направи граничната честота по-ниска и действителният филтър може да постигне само определена широколентова лента, което прави ефекта на потискане на високочестотния шум по-лош (като цяло Компонентът на шума на импулсното захранване е около 5~10MHZ, но има случаи, когато надвишава 10MHZ). В допълнение, колкото по-висока е индуктивността, толкова повече навивки има намотката или колкото по-висок е ui на CORE, което ще доведе до увеличаване на нискочестотния импеданс (DCR става по-голям). С увеличаване на броя на навивките, разпределеният капацитет също се увеличава (както е показано на фигура 4), позволявайки на всички високочестотни токове да преминават през този капацитет. Прекалено високият потребителски интерфейс прави CORE лесно наситен, а също така е изключително труден и скъп за производство.
Стъпка 2 Определете основния материал и РАЗМЕРА
От горните изисквания за проектиране можем да знаем, че индукторът с общ режим трябва да бъде труден за насищане, така че е необходимо да се избере материал с ниско съотношение на ъгъл BH. Тъй като се изисква по-висока стойност на индуктивност, стойността на ui на магнитната сърцевина също трябва да бъде висока и трябва също така да има. по-горе изисквания.
Няма определени разпоредби относно COEE SIZE по време на проектирането. По принцип трябва само да отговаря на необходимата индуктивност и да минимизира размера на проектирания продукт в рамките на допустимия диапазон на нискочестотни загуби.
Следователно CORE материалът и извличането на SIZE трябва да бъдат изследвани въз основа на цена, допустима загуба, пространство за инсталиране и т.н. Често използваната CORE стойност на индуктори с общ режим е между 2000 и 10000. Iron Powder Core също има ниски загуби на желязо, високи Bs и ниски Ъглово съотношение BH, но неговият ui е нисък, така че обикновено не се използва в индуктори с общ режим, но този тип сърцевина е един от индукторите с нормален режим. Предпочитани материали.
Стъпка 3 Определете броя на навивките N и диаметъра на проводника dw
Първо определете спецификациите на CORE. Например в този пример T18*10*7, A10, AL = 8230±30%, тогава:
N = √L / AL = √(3,07*106 ) / (8230*70%) = 23 TS
Диаметърът на проводника се базира на плътност на тока от 3 ~ 5A/mm2. Ако пространството позволява, плътността на тока може да бъде избрана възможно най-ниска. Да приемем, че входният ток I i = 1,2 A в този пример, вземете J = 4 A/mm2
Тогава Aw = 1,2 / 4 = 0,3 mm2 Φ0,70 mm
Действителният общ индуктор трябва да бъде тестван чрез действителни проби, за да се потвърди надеждността на дизайна, тъй като разликите в производствените процеси също ще доведат до разлики в параметрите на индуктора и ще повлияят на ефекта на филтриране. Например, увеличаването на разпределения капацитет ще причини високочестотен шум. По-лесен за предаване. Асиметрията на двете намотки прави разликата в индуктивността между двете групи по-голяма, образувайки определен импеданс към сигнала в нормален режим.
Обобщете
1 >Функцията на индуктора за общ режим е да филтрира шума за общ режим в линията. Дизайнът изисква двете намотки да имат напълно симетрична структура и еднакви електрически параметри.
2 >Разпределеният капацитет на бобината за общ режим има отрицателно въздействие върху потискането на високочестотния шум и трябва да бъде сведен до минимум.
3 >Стойността на индуктивността на бобината за общ режим е свързана с честотната лента на шума, която трябва да бъде филтрирана, и съответния капацитет. Стойността на индуктивността обикновено е между 2mH ~50 mH.
Източник на статията: Препечатано от Интернет
Xuange е създадена през 2009 г. Theвисоко- и нискочестотни трансформатори, индуктори иЗахранвания за LED задвижванепроизведените се използват широко в потребителски захранвания, индустриални захранвания, нови енергийни захранвания, LED захранвания и други индустрии.
Xuange Electronics се радва на добра репутация на вътрешния и външния пазар и ние приемамеOEM и ODM поръчки.Независимо дали избирате стандартен продукт от нашия каталог или търсите помощ за персонализиране, моля, не се колебайте да обсъдите нуждите си от покупка с Xuange.
https://www.xgelectronics.com/products/
Уилям (генерален мениджър продажби)
186 8873 0868 (приложение Whats/We-Chat)
Имейл:sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
(Мениджър продажби)
186 6585 0415 (приложение Whats/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(Маркетинг мениджър)
153 6133 2249 (Whats app/Ние-чат)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Време на публикуване: 28 май 2024 г