Common mode induktorer,används ofta i datorväxlande strömförsörjning för att filtrera elektromagnetiska störsignaler i common mode. I kortdesignen spelar common mode-induktorn också rollen som EMI-filtrering, som används för att undertrycka den utåtriktade strålningen och emissionen av elektromagnetiska vågor som genereras av höghastighetssignallinjer.
Som en viktig komponent i magnetiska komponenter används induktorer i stor utsträckning i kraftelektroniska kretsar. Det är en oumbärlig del speciellt i kraftkretsar. Såsom elektromagnetiska reläer i industriell styrutrustning och eleffektmätare (wattimmar) i kraftsystem. Filter vid ingångs- och utgångsändarna av omkopplande strömförsörjningsutrustning, tuners vid TV:ns mottagnings- och sändningsändar, etc. är alla oskiljbara från induktorer. Huvudfunktionerna hos induktorer i elektroniska kretsar är: energilagring, filtrering, choke, resonans, etc. I kraftkretsar, eftersom kretsarna hanterar energiöverföring av stora strömmar eller höga spänningar, är induktorer mestadels induktorer av "effekttyp".
Just för att ströminduktorn skiljer sig från den lilla signalbearbetningsinduktorn är topologin för strömförsörjningen annorlunda under konstruktionen, och konstruktionsmetoden har också sina egna krav, vilket orsakar konstruktionssvårigheter.Induktoreri nuvarande strömförsörjningskretsar används huvudsakligen för filtrering, energilagring, energiöverföring och effektfaktorkorrigering. Induktordesign täcker många aspekter av kunskap som elektromagnetisk teori, magnetiska material och säkerhetsföreskrifter. Designers måste ha en klar förståelse för arbetsförhållandena och relaterade parameterkrav (som ström, spänning, frekvens, temperaturökning, materialegenskaper etc.) för att fatta beslut. Den mest rimliga designen.
Klassificering av induktorer:
Induktorer kan delas in i olika typer baserat på deras applikationsmiljö, produktstruktur, form, användning etc. Vanligtvis börjar induktordesign med användnings- och applikationsmiljön som utgångspunkt. Vid byte av strömförsörjning kan induktorer delas in i:
Normalläge Choke
Power Factor Correction – PFC Choke
Tvärbunden kopplad induktor (kopplarchoke)
Energilagringsutjämnande induktor (Smooth Choke)
Magnetisk förstärkarspole (MAG AMP Coil)
Common mode filterinduktorer kräver att de två spolarna har samma induktansvärde, samma impedans, etc., så den här typen av induktorer antar symmetriska konstruktioner och deras former är oftast TOROID, UU, ET och andra former.
Hur vanliga induktorer fungerar:
Common mode filterinduktor kallas också common mode choke coil (hädanefter kallad common mode inductor eller CM.M.Choke) eller linjefilter.
Common mode filterinduktorer kräver att de två spolarna har samma induktansvärde, samma impedans, etc., så den här typen av induktorer antar symmetriska konstruktioner och deras former är oftast TOROID, UU, ET och andra former.
Hur vanliga induktorer fungerar:
Common mode filterinduktor kallas också common mode choke coil (hädanefter kallad common mode inductor eller CM.M.Choke) eller linjefilter.
I denbyta strömförsörjning, på grund av de snabba förändringarna i strömmen eller spänningen i likriktardioden, filterkondensatorn och induktorn, genereras elektromagnetiska störningskällor (brus). Samtidigt finns det även andra övertonsljud av hög ordning än strömfrekvensen i den ingående strömförsörjningen. Om dessa störningar inte elimineras, kommer undertryckning att orsaka skada på lastutrustningen eller själva strömförsörjningen. Därför har säkerhetsmyndigheter i flera länder utfärdat föreskrifter om emissioner av elektromagnetisk störning (EMI).
motsvarande kontrollbestämmelser. För närvarande blir växlingsfrekvensen för strömförsörjning allt högre, och EMI blir allt allvarligare. Därför måste EMI-filter installeras i växlande strömförsörjning. EMI-filtren måste dämpa både normalläge och common mode-brus för att uppfylla vissa krav. standard. Normalmodsfiltret är ansvarigt för att filtrera bort interferenssignalen för differentialmod mellan de två linjerna vid ingångs- eller utgångsänden, och commonmodfiltret är ansvarigt för att filtrera bort interferenssignalen för gemensamt läge mellan de två ingångsledningarna. Faktiska common mode induktorer kan delas in i tre typer: AC CM.M.CHOKE; DC CM.M.CHOKE och SIGNAL CM.M.CHOKE på grund av olika arbetsmiljöer. De bör särskiljas när man designar eller väljer. Men dess arbetsprincip är exakt densamma, som visas i figur (1):
Som visas i figuren är två uppsättningar spolar med motsatta riktningar lindade på samma magnetiska ring. Enligt den högra spiralrörsregeln, när en differentialmodspänning med motsatt polaritet och samma signalamplitud appliceras på ingångsklämmorna A och B, When , finns det en ström i2 som visas i den heldragna linjen, och ett magnetiskt flöde Φ2 som visas i den heldragna linjen genereras i den magnetiska kärnan. Så länge de två lindningarna är helt symmetriska tar magnetflödena i de två olika riktningarna i magnetkärnan ut varandra. Det totala magnetiska flödet är noll, spolinduktansen är nästan noll, och det finns ingen impedanseffekt på normallägessignalen. Om en common mode-signal med samma polaritet och lika amplitud appliceras på ingångsterminalerna A och B, kommer det att finnas en ström i1 som visas med den prickade linjen, och ett magnetiskt flöde Φ1 som visas med den prickade linjen kommer att genereras i den magnetiska kärnan, då kommer det magnetiska flödet i kärnan De har samma riktning och stärker varandra, så att induktansvärdet för varje spole är dubbelt så högt som när den existerar ensam, och XL =ωL. Därför har spolen i denna lindningsmetod en stark undertryckande effekt på interferens i vanligt läge.
Det faktiska EMI-filtret är sammansatt av L och C. Vid konstruktion kombineras ofta differentialmode och common mode-undertryckningskretsar (som visas i figur 2). Därför måste designen baseras på storleken på filterkondensatorn och de säkerhetsföreskrifter som krävs. Standarder fattar beslut om induktorvärden.
I figuren bildar L1, L2 och Cl ett normalmodfilter och L3, C2 och C3 bildar ett gemensamt modfilter.
Design av Common Mode Inductor
Innan du designar en vanlig induktor, kontrollera först att spolen måste uppfylla följande principer:
1 > Under normala arbetsförhållanden kommer den magnetiska kärnan inte att vara mättad på grund av strömförsörjningen.
2 > Den måste ha en tillräckligt stor impedans för högfrekventa störsignaler, en viss bandbredd och en minimiimpedans för signalströmmen vid arbetsfrekvensen.
3 >Induktorns temperaturkoefficient bör vara liten och den fördelade kapacitansen bör vara liten.
4>DC-resistansen ska vara så liten som möjligt.
5>Induktionsinduktansen bör vara så stor som möjligt, och induktansvärdet måste vara stabilt.
6 >Isoleringen mellan lindningarna måste uppfylla säkerhetskraven.
Steg för design av vanligt läge för induktor:
Steg 0 SPEC-förvärv: EMI-tillåten nivå, applikationsplats.
Steg 1 Bestäm induktansvärdet.
Steg 2 Kärnmaterialet och specifikationerna bestäms.
Steg 3 Bestäm antalet lindningsvarv och tråddiameter.
Steg 4 Korrektur
Steg 5 Testa
Designexempel
Steg 0: EMI-filterkrets som visas i figur 3
CX = 1,0 Uf Cy = 3300PF EMI-nivå: Fcc klass B
Typ: Ac Common Mode Choke
Steg 1: Bestäm induktansen (L):
Det kan ses från kretsschemat att common mode-signalen undertrycks av common mode-filtret som består av L3, C2 och C3. Faktum är att L3, C2 och C3 bildar två kretsar i LC-serien, som absorberar bruset från L- respektive N-linjerna. Så länge som gränsfrekvensen för filterkretsen är bestämd och kapacitansen C är känd, kan induktansen L erhållas med följande formel.
fo= 1/(2π√LC)L → 1/(2πfo)2C
Vanligtvis är EMI-testbandbredden som följer:
Ledad störning: 150KHZ → 30MHZ (Obs: VDE-standard 10KHZ – 30M)
Strålningsstörningar: 30MHZ 1GHZ
Det faktiska filtret kan inte uppnå den branta impedanskurvan för det ideala filtret, och gränsfrekvensen kan vanligtvis ställas in på cirka 50KHZ. Här, förutsatt att fo = 50KHZ, alltså
L =1/(2πfo)2C = 1/ [(2*3,14*50000)2 *3300*10-12] = 3,07mH
L1, L2 och C1 bildar ett (lågpass) normallägesfilter. Kapacitansen mellan linjer är 1.0uF, så normalmodsinduktansen är:
L = 1/ [( 2*3,14*50000)2 *1*10-6] = 10,14uH
På så sätt kan det teoretiskt erforderliga induktansvärdet erhållas. Om du vill få en lägre gränsfrekvens fo kan du öka induktansvärdet ytterligare. Gränsfrekvensen är i allmänhet inte mindre än 10KHZ. Teoretiskt sett, ju högre induktans, desto bättre EMI-undertryckningseffekt, men en alltför hög induktans kommer att göra gränsfrekvensen lägre, och det faktiska filtret kan bara uppnå ett visst bredband, vilket gör undertryckningseffekten av högfrekvent brus värre (i allmänhet Bruskomponenten i strömförsörjningen är cirka 5~10MHZ, men det finns fall där den överstiger 10MHZ). Dessutom, ju högre induktans, desto fler varv har lindningen, eller desto högre UI för CORE, vilket gör att lågfrekventa impedansen ökar (DCR blir större). När antalet varv ökar, ökar också den fördelade kapacitansen (som visas i figur 4), vilket tillåter alla högfrekventa strömmar att flyta genom denna kapacitans. Det för höga användargränssnittet gör CORE lätt att mätta, och det är också extremt svårt och kostsamt att producera.
Steg 2 Bestäm CORE-material och STORLEK
Från ovanstående designkrav kan vi veta att common mode-induktorn måste vara svår att mätta, så det är nödvändigt att välja ett material med ett lågt BH-vinkelförhållande. Eftersom ett högre induktansvärde krävs måste magnetkärnans ui-värde också vara högt, och det måste också ha. Med lägre kärnförlust och högre Bs-värde är Mn-Zn ferritmaterial CORE för närvarande det mest lämpliga CORE-materialet som uppfyller ovanstående krav.
Det finns inga vissa bestämmelser om COEE SIZE under design. I princip behöver den bara uppfylla den erforderliga induktansen och minimera storleken på den designade produkten inom det tillåtna lågfrekventa förlustområdet.
Därför bör CORE-material och SIZE-extraktion undersökas baserat på kostnad, tillåten förlust, installationsutrymme, etc. Det vanliga CORE-värdet för common mode induktorer är mellan 2000 och 10000. Iron Powder Core har också låg järnförlust, hög Bs och låg BH-vinkelförhållandet, men dess ui är lågt, så det används i allmänhet inte i common mode-induktorer, men denna typ av kärna är en av de normala induktorerna. Föredragna material.
Steg 3 Bestäm antalet varv N och tråddiameter dw
Bestäm först specifikationerna för CORE. Till exempel, i det här exemplet, T18*10*7, A10, AL = 8230±30%, då:
N = √L / AL = √(3,07*106 ) / (8230*70%) = 23 TS
Tråddiametern är baserad på strömtätheten på 3 ~ 5A/mm2. Om utrymmet tillåter kan strömtätheten väljas så låg som möjligt. Antag att inströmmen I i = 1,2A i detta exempel, ta J = 4 A/mm2
Sedan Aw = 1,2 / 4 = 0,3 mm2 Φ0,70 mm
Den faktiska common mode-spolen måste testas genom faktiska prover för att bekräfta designens tillförlitlighet, eftersom skillnader i tillverkningsprocesser också kommer att leda till skillnader i induktorparametrar och påverka filtreringseffekten. Till exempel kommer en ökning av distribuerad kapacitans att orsaka högfrekvent brus. Lättare att överföra. Asymmetrin hos de två lindningarna gör skillnaden i induktans mellan de två grupperna större, vilket bildar en viss impedans för normalmodsignalen.
Sammanfatta
1 > Funktionen för common mode induktorn är att filtrera bort common mode bruset i ledningen. Konstruktionen kräver att de två lindningarna har en helt symmetrisk struktur och samma elektriska parametrar.
2 >Den distribuerade kapacitansen för common mode-induktorn har en negativ inverkan på att undertrycka högfrekvent brus och bör minimeras.
3 >Induktansvärdet för common mode-induktorn är relaterat till brusfrekvensbandet som behöver filtreras och den matchande kapacitansen. Induktansvärdet är vanligtvis mellan 2mH ~50 mH.
Artikelkälla: Återtryckt från Internet
Xuange grundades 2009. Thehög- och lågfrekventa transformatorer, induktorer ochStrömförsörjning med LED-enhetproducerade används i stor utsträckning i konsumentnätaggregat, industriella nätaggregat, nya energiaggregat, LED-nätaggregat och andra industrier.
Xuange Electronics har ett gott rykte på inhemska och utländska marknader, och vi accepterarOEM- och ODM-beställningar.Oavsett om du väljer en standardprodukt från vår katalog eller söker hjälp med anpassning, är du välkommen att diskutera dina inköpsbehov med Xuange.
https://www.xgelectronics.com/products/
William (General Sales Manager)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-post:sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
(försäljningschef)
186 6585 0415 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(Marknadschef)
153 6133 2249 (Whats app/vi chattar)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Posttid: 28 maj 2024