Vanlige induktorer,brukes ofte i datamaskinbytte strømforsyninger for å filtrere vanlig modus elektromagnetiske interferenssignaler. I tavledesignet spiller common mode-induktoren også rollen som EMI-filtrering, som brukes til å undertrykke den ytre strålingen og emisjonen av elektromagnetiske bølger generert av høyhastighetssignallinjer.
Som en viktig komponent i magnetiske komponenter, er induktorer mye brukt i kraftelektroniske kretser. Det er en uunnværlig del, spesielt i strømkretser. Slik som elektromagnetiske releer i industrielt kontrollutstyr og elektriske effektmålere (wattimetellere) i kraftsystemer. Filtre ved inngangs- og utgangsenden av byttestrømforsyningsutstyr, tunere ved TV-mottaks- og sendeenden, etc. er alle uatskillelige fra induktorer. Hovedfunksjonene til induktorer i elektroniske kretser er: energilagring, filtrering, choke, resonans, etc. I kraftkretser, siden kretsene tar for seg energioverføring av store strømmer eller høye spenninger, er induktorer stort sett "power type" induktorer.
Nettopp fordi kraftinduktoren er forskjellig fra den lille signalbehandlingsinduktoren, er topologien til svitsjingsstrømforsyningen forskjellig under konstruksjonen, og designmetoden har også sine egne krav, noe som forårsaker designvansker.Induktoreri dagens strømforsyningskretser brukes hovedsakelig til filtrering, energilagring, energioverføring og effektfaktorkorreksjon. Induktordesign dekker mange aspekter av kunnskap som elektromagnetisk teori, magnetiske materialer og sikkerhetsforskrifter. Designere må ha en klar forståelse av arbeidsforholdene og relaterte parameterkrav (som strøm, spenning, frekvens, temperaturstigning, materialegenskaper osv.) for å ta beslutninger. Det mest fornuftige designet.
Klassifisering av induktorer:
Induktorer kan deles inn i ulike typer basert på deres applikasjonsmiljø, produktstruktur, form, bruk osv. Vanligvis starter induktordesign med bruks- og applikasjonsmiljøet som utgangspunkt. Ved bytte av strømforsyninger kan induktorer deles inn i:
Normalmodus Choke
Power Factor Correction – PFC Choke
Tverrbundet koplet induktor (koblingschoke)
Energilagringsutjevningsinduktor (Smooth Choke)
Magnetisk forsterkerspole (MAG AMP Coil)
Vanlige modus filterinduktorer krever at de to spolene har samme induktansverdi, samme impedans, etc., så denne typen induktorer tar i bruk symmetriske design, og formene deres er stort sett TOROID, UU, ET og andre former.
Hvordan vanlige modus induktorer fungerer:
Common mode filter inductor kalles også common mode choke coil (heretter referert til som common mode inductor eller CM.M.Choke) eller linjefilter.
Vanlige modus filterinduktorer krever at de to spolene har samme induktansverdi, samme impedans, etc., så denne typen induktorer tar i bruk symmetriske design, og formene deres er stort sett TOROID, UU, ET og andre former.
Hvordan vanlige modus induktorer fungerer:
Common mode filter inductor kalles også common mode choke coil (heretter referert til som common mode inductor eller CM.M.Choke) eller linjefilter.
Ibytte strømforsyning, på grunn av de raske endringene i strømmen eller spenningen i likeretterdioden, filterkondensatoren og induktoren, genereres elektromagnetiske interferenskilder (støy). Samtidig er det også andre høyordens harmoniske lyder enn strømfrekvensen i inngangsstrømforsyningen. Hvis disse forstyrrelsene ikke elimineres, vil undertrykkelse forårsake skade på lasteutstyret eller selve strømforsyningen. Derfor har sikkerhetsmyndigheter i flere land utstedt forskrifter om utslipp av elektromagnetisk interferens (EMI).
tilsvarende kontrollforskrifter. For tiden blir byttefrekvensen til å bytte strømforsyninger stadig høyere, og EMI blir stadig mer alvorlig. Derfor må EMI-filtre installeres i vekslende strømforsyninger. EMI-filtrene må undertrykke både normalmodus og vanlig modusstøy for å oppfylle visse krav. standard. Normalmodusfilteret er ansvarlig for å filtrere ut differensialmodusinterferenssignalet mellom de to linjene ved inngangs- eller utgangsenden, og fellesmodusfilteret er ansvarlig for å filtrere ut fellesmodusinterferenssignalet mellom de to inngangslinjene. Faktiske common mode induktorer kan deles inn i tre typer: AC CM.M.CHOKE; DC CM.M.CHOKE og SIGNAL CM.M.CHOKE på grunn av ulike arbeidsmiljøer. De bør skilles ut når de designer eller velger. Men arbeidsprinsippet er nøyaktig det samme, som vist i figur (1):
Som vist på figuren er to sett med spoler med motsatte retninger viklet på samme magnetiske ring. I henhold til høyre spiralrørregel, når en differensialmodusspenning med motsatt polaritet og samme signalamplitude påføres inngangsklemmene A og B, When , er det en strøm i2 vist i den heltrukne linjen, og en magnetisk fluks Φ2 vist i den heltrukne linjen genereres i den magnetiske kjernen. Så lenge de to viklingene er helt symmetriske, opphever de magnetiske fluksene i de to forskjellige retningene i magnetkjernen hverandre. Den totale magnetiske fluksen er null, spoleinduktansen er nesten null, og det er ingen impedanseffekt på normalmodussignalet. Hvis et fellesmodussignal med samme polaritet og lik amplitude tilføres inngangsklemmene A og B, vil det være en strøm i1 vist med den stiplede linjen, og en magnetisk fluks Φ1 vist med den stiplede linjen vil bli generert i den magnetiske kjerne, så vil den magnetiske fluksen i kjernen De har samme retning og styrker hverandre, slik at induktansverdien til hver spole er det dobbelte av når den eksisterer alene, og XL =ωL. Derfor har spolen til denne viklingsmetoden en sterk undertrykkende effekt på common mode interferens.
Selve EMI-filteret er sammensatt av L og C. Ved utforming kombineres ofte differensialmodus og fellesmodusundertrykkelseskretser (som vist i figur 2). Derfor må designet være basert på størrelsen på filterkondensatoren og de nødvendige sikkerhetsforskriftene. Standarder tar beslutninger om induktorverdier.
På figuren danner L1, L2 og C1 et normalmodusfilter, og L3, C2 og C3 danner et fellesmodusfilter.
Design av Common Mode Inductor
Før du designer en vanlig induktor, må du først kontrollere at spolen må overholde følgende prinsipper:
1 > Under normale arbeidsforhold vil den magnetiske kjernen ikke bli mettet på grunn av strømforsyningsstrømmen.
2 > Den må ha stor nok impedans for høyfrekvente interferenssignaler, en viss båndbredde og minimumsimpedans for signalstrømmen ved driftsfrekvensen.
3 > Temperaturkoeffisienten til induktoren skal være liten, og den distribuerte kapasitansen skal være liten.
4> DC motstand bør være så liten som mulig.
5> Induksjonsinduktansen bør være så stor som mulig, og induktansverdien må være stabil.
6 >Isolasjonen mellom viklinger må oppfylle sikkerhetskrav.
Vanlige modus induktordesigntrinn:
Trinn 0 SPEC-anskaffelse: EMI-tillatt nivå, applikasjonsplassering.
Trinn 1 Bestem induktansverdien.
Trinn 2 Kjernematerialet og spesifikasjonene bestemmes.
Trinn 3 Bestem antall viklingssvinger og tråddiameter.
Trinn 4 Korrektur
Trinn 5 Test
Design eksempler
Trinn 0: EMI-filterkrets som vist i figur 3
CX = 1,0 Uf Cy = 3300PF EMI-nivå: Fcc klasse B
Type: Ac Common Mode Choke
Trinn 1: Bestem induktansen (L):
Det kan sees fra kretsskjemaet at fellesmodussignalet undertrykkes av fellesmodusfilteret som består av L3, C2 og C3. Faktisk danner L3, C2 og C3 to LC-seriekretser, som absorberer støyen fra henholdsvis L- og N-linjene. Så lenge grensefrekvensen til filterkretsen er bestemt og kapasitansen C er kjent, kan induktansen L oppnås ved hjelp av følgende formel.
fo= 1/(2π√LC)L → 1/(2πfo)2C
Vanligvis er EMI-testbåndbredden som følger:
Ledet interferens: 150KHZ → 30MHZ (Merk: VDE-standard 10KHZ – 30M)
Strålingsinterferens: 30MHZ 1GHZ
Det faktiske filteret kan ikke oppnå den bratte impedanskurven til det ideelle filteret, og cutoff-frekvensen kan vanligvis settes til rundt 50KHZ. Her, forutsatt fo = 50KHZ, da
L =1/(2πfo)2C = 1/ [(2*3,14*50000)2 *3300*10-12] = 3,07mH
L1, L2 og C1 danner et (lavpass) normalmodusfilter. Kapasitansen mellom linjene er 1,0uF, så normalmodusinduktansen er:
L = 1/ [( 2*3,14*50000)2 *1*10-6] = 10,14uH
På denne måten kan den teoretisk nødvendige induktansverdien oppnås. Hvis du ønsker å oppnå en lavere grensefrekvens fo, kan du øke induktansverdien ytterligere. Grensefrekvensen er vanligvis ikke mindre enn 10KHZ. Teoretisk sett, jo høyere induktans, desto bedre er EMI-undertrykkelseseffekten, men en for høy induktans vil gjøre grensefrekvensen lavere, og det faktiske filteret kan bare oppnå et visst bredbånd, noe som gjør undertrykkelseseffekten av høyfrekvent støy verre (vanligvis Støykomponenten til byttestrømforsyningen er omtrent 5~10MHZ, men det er tilfeller der den overstiger 10MHZ). I tillegg, jo høyere induktans, jo flere svinger har viklingen, eller jo høyere ui til CORE, noe som vil føre til at lavfrekvent impedans øker (DCR blir større). Etter hvert som antall omdreininger øker, øker også den distribuerte kapasitansen (som vist i figur 4), slik at alle høyfrekvente strømmer kan flyte gjennom denne kapasitansen. Det altfor høye brukergrensesnittet gjør CORE lett mettet, og det er også ekstremt vanskelig og kostbart å produsere.
Trinn 2 Bestem KJERNE-materiale og STØRRELSE
Fra designkravene ovenfor kan vi vite at induktoren for vanlig modus må være vanskelig å mette, så det er nødvendig å velge et materiale med lavt BH-vinkelforhold. Fordi det kreves en høyere induktansverdi, må ui-verdien til den magnetiske kjernen også være høy, og den må også ha. Med lavere kjernetap og høyere Bs-verdi er Mn-Zn ferrittmateriale CORE for tiden det mest egnede CORE-materialet som oppfyller kravene ovenfor.
Det er ingen bestemte regler for COEE SIZE under design. I prinsippet trenger den bare å oppfylle den nødvendige induktansen og minimere størrelsen på det utformede produktet innenfor det tillatte lavfrekvente tapsområdet.
Derfor bør CORE-materiale og SIZE-ekstraksjon undersøkes basert på kostnad, tillatt tap, installasjonsplass, etc. Den vanlig brukte CORE-verdien til common mode induktorer er mellom 2000 og 10000. Iron Powder Core har også lavt jerntap, høy Bs og lav BH vinkelforhold, men dens ui er lav, så den brukes vanligvis ikke i vanlig modus induktorer, men denne typen kjerne er en av normalmodus induktorer. Foretrukket materialer.
Trinn 3 Bestem antall omdreininger N og tråddiameter dw
Bestem først spesifikasjonene til CORE. For eksempel, i dette eksemplet, T18*10*7, A10, AL = 8230±30 %, så:
N = √L / AL = √(3,07*106 ) / (8230*70%) = 23 TS
Tråddiameteren er basert på strømtettheten på 3 ~ 5A/mm2. Hvis plassen tillater det, kan strømtettheten velges så lavt som mulig. Anta at inngangsstrømmen I i = 1,2A i dette eksemplet, ta J = 4 A/mm2
Da er Aw = 1,2 / 4 = 0,3 mm2 Φ0,70 mm
Den faktiske common mode-induktoren må testes gjennom faktiske prøver for å bekrefte påliteligheten til designet, fordi forskjeller i produksjonsprosesser også vil føre til forskjeller i induktorparametere og påvirke filtreringseffekten. For eksempel vil en økning i distribuert kapasitans forårsake høyfrekvent støy. Lettere å overføre. Asymmetrien til de to viklingene gjør forskjellen i induktans mellom de to gruppene større, og danner en viss impedans til normalmodussignalet.
Oppsummer
1 > Funksjonen til common mode induktoren er å filtrere ut common mode støyen i linjen. Designet krever at de to viklingene har en helt symmetrisk struktur og de samme elektriske parameterne.
2 >Den distribuerte kapasitansen til common mode induktoren har en negativ innvirkning på undertrykking av høyfrekvent støy og bør minimeres.
3 >Induktansverdien til common mode-induktoren er relatert til støyfrekvensbåndet som må filtreres og samsvarende kapasitans. Induktansverdien er vanligvis mellom 2mH ~50 mH.
Artikkelkilde: Gjengitt fra Internett
Xuange ble etablert i 2009. Thehøy- og lavfrekvente transformatorer, induktorer ogLED-stasjon strømforsyningerprodusert er mye brukt i forbrukerstrømforsyninger, industrielle strømforsyninger, nye energistrømforsyninger, LED-strømforsyninger og andre næringer.
Xuange Electronics har et godt rykte i innenlandske og utenlandske markeder, og vi akseptererOEM og ODM bestillinger.Enten du velger et standardprodukt fra vår katalog eller søker hjelp med tilpasning, kan du gjerne diskutere kjøpsbehovene dine 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
(salgssjef)
186 6585 0415 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(markedssjef)
153 6133 2249 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Innleggstid: 28. mai 2024