Ühisrežiimi induktiivpoolid, kasutatakse sageli arvutite lülitustoiteallikates tavarežiimi elektromagnetiliste häirete signaalide filtreerimiseks. Plaadi konstruktsioonis mängib ühisrežiimi induktiivpool ka EMI-filtri rolli, mida kasutatakse kiirete signaaliliinide tekitatud väljapoole suunatud kiirguse ja elektromagnetlainete emissiooni summutamiseks.
Magnetkomponentide olulise komponendina kasutatakse induktiivpoolid laialdaselt jõuelektroonilistes vooluahelates. See on asendamatu osa eriti toiteahelates. Näiteks elektromagnetreleed tööstuslikes juhtimisseadmetes ja elektrienergia arvestid (vatt-tunnimõõturid) elektrisüsteemides. Filtrid lülitustoiteseadmete sisend- ja väljundotstes, tuunerid teleri vastuvõtu- ja saateotstes jne on kõik induktiivpoolidest lahutamatud. Induktiivpoolide põhifunktsioonid elektroonikaahelates on: energia salvestamine, filtreerimine, drossel, resonants jne. Toiteahelates, kuna ahelad tegelevad suurte voolude või kõrgepinge energiaülekandega, on induktiivpoolid enamasti "võimsustüüpi" induktiivpoolid.
Just seetõttu, et toiteinduktiivpool erineb väikesest signaalitöötluse induktiivpoolist, on lülitustoiteallika topoloogia projekteerimisel erinev ja ka projekteerimismeetodil on oma nõuded, mis põhjustab projekteerimisel raskusi.Induktiivpoolidpraegustes toiteahelates kasutatakse peamiselt filtreerimiseks, energia salvestamiseks, energia ülekandeks ja võimsusteguri korrigeerimiseks. Induktiivpooli disain hõlmab paljusid teadmiste aspekte, nagu elektromagnetiteooria, magnetmaterjalid ja ohutusnõuded. Projekteerijatel peab otsuste tegemiseks olema selge arusaam töötingimustest ja nendega seotud parameetrinõuetest (nagu vool, pinge, sagedus, temperatuuri tõus, materjali omadused jne). Kõige mõistlikum disain.
Induktiivpoolide klassifikatsioon:
Induktiivpoolid saab jagada erinevateks tüüpideks, lähtudes nende kasutuskeskkonnast, toote struktuurist, kujust, kasutusest jne. Tavaliselt algab induktiivpoolide projekteerimine kasutus- ja rakenduskeskkonnast. Lülitustoiteallikates võib induktiivpoolid jagada järgmisteks osadeks:
Tavarežiimi õhuklapp
Võimsusteguri korrigeerimine – PFC õhuklapp
Ristseotud ühendatud induktiivpool (sidusti drossel)
Energiat salvestav siluv induktiivpool (smooth Choke)
Magnetvõimendi mähis (MAG AMP Coil)
Ühisrežiimiga filtri induktiivpoolid nõuavad, et kahel mähisel oleks sama induktiivsuse väärtus, sama impedants jne, nii et seda tüüpi induktiivpoolid kasutavad sümmeetrilist kujundust ja nende kuju on enamasti TOROID, UU, ET ja muud kujud.
Kuidas tavarežiimiga induktiivpoolid töötavad:
Ühisrežiimi filtri induktiivpooli nimetatakse ka ühisrežiimi drosselpooliks (edaspidi ühisrežiimi induktiivpool või CM.M.Choke) või liinifilter.
Ühisrežiimiga filtri induktiivpoolid nõuavad, et kahel mähisel oleks sama induktiivsuse väärtus, sama impedants jne, nii et seda tüüpi induktiivpoolid kasutavad sümmeetrilist kujundust ja nende kuju on enamasti TOROID, UU, ET ja muud kujud.
Kuidas tavarežiimiga induktiivpoolid töötavad:
Ühisrežiimi filtri induktiivpooli nimetatakse ka ühisrežiimi drosselpooliks (edaspidi ühisrežiimi induktiivpool või CM.M.Choke) või liinifilter.
Aastallülitustoiteallikas, voolu või pinge kiirete muutuste tõttu alaldi dioodis, filtrikondensaatoris ja induktiivpoolis tekivad elektromagnetiliste häirete allikad (müra). Samal ajal on sisendtoiteallikas peale võimsuse sageduse ka kõrge järgu harmoonilisi müra. Kui neid häireid ei kõrvaldata, võib summutamine kahjustada laadimisseadmeid või lülitustoiteallikat ennast. Seetõttu on mitme riigi ohutust reguleerivad asutused välja andnud elektromagnetiliste häirete (EMI) emissiooni käsitlevad eeskirjad.
vastavad kontrollimäärused. Praegu on lülitustoiteallikate lülitussagedus üha kõrgem ja EMI muutub üha tõsisemaks. Seetõttu tuleb lülitustoiteallikatesse paigaldada EMI-filtrid. EMI-filtrid peavad teatud nõuete täitmiseks summutama nii tavarežiimi kui ka tavarežiimi müra. standard. Tavarežiimi filter vastutab diferentsiaalrežiimi häiresignaali välja filtreerimise eest kahe liini vahel sisendis või väljundis ja ühisrežiimi filter vastutab ühisrežiimi häiresignaali välja filtreerimise eest kahe sisendliini vahel. Tegelikud ühisrežiimi induktiivpoolid võib jagada kolme tüüpi: AC CM.M.CHOKE; DC CM.M.CHOKE ja SIGNAAL CM.M.CHOKE erinevate töökeskkondade tõttu. Neid tuleks projekteerimisel või valimisel eristada. Kuid selle tööpõhimõte on täpselt sama, nagu on näidatud joonisel (1):
Nagu joonisel näidatud, on samale magnetrõngale keritud kaks vastassuunaliste mähiste komplekti. Vastavalt parempoolse spiraaltoru reeglile, kui sisendklemmidele A ja B rakendatakse vastupidise polaarsusega ja sama signaali amplituudiga diferentsiaalrežiimi pinge, kui , on pideval joonel näidatud vool i2 ja magnetvoog Pideva joonega näidatud Φ2 genereeritakse magnetsüdamikus. Kuni kaks mähist on täiesti sümmeetrilised, tühistavad magnetvood kahes erinevas suunas magnetsüdamikus üksteist. Kogu magnetvoog on null, pooli induktiivsus on peaaegu null ja tavarežiimi signaalil puudub impedantsi mõju. Kui sisendklemmidele A ja B suunatakse sama polaarsuse ja võrdse amplituudiga ühisrežiimi signaal, tekib punktiirjoonega näidatud vool i1 ja magnetväljas genereeritakse punktiirjoonega näidatud magnetvoog Φ1. südamikus, siis on magnetvoog südamikus. Neil on sama suund ja nad tugevdavad üksteist, nii et iga mähise induktiivsus on kaks korda suurem kui siis, kui see eksisteerib üksi, ja XL =ωL. Seetõttu on selle mähismeetodi mähisel tugev tavarežiimi häirete summutav toime.
Tegelik EMI filter koosneb L ja C. Projekteerimisel kombineeritakse sageli diferentsiaalrežiimi ja ühisrežiimi summutusahelaid (nagu on näidatud joonisel 2). Seetõttu tuleb projekteerimisel lähtuda filtri kondensaatori suurusest ja nõutavatest ohutusnõuetest. Standardid teevad otsuseid induktiivpooli väärtuste kohta.
Joonisel moodustavad L1, L2 ja C1 tavarežiimi filtri ning L3, C2 ja C3 ühise režiimi filtri.
Ühisrežiimi induktiivpooli disain
Enne tavarežiimi induktiivpooli projekteerimist kontrollige esmalt, et mähis peab vastama järgmistele põhimõtetele:
1 > Tavalistes töötingimustes ei ole magnetsüdamik toitevoolu tõttu küllastunud.
2 > Sellel peab olema piisavalt suur takistus kõrgsageduslike häirete signaalide jaoks, teatud ribalaius ja minimaalne impedants signaali voolu jaoks töösagedusel.
3 > Induktiivpooli temperatuuritegur peaks olema väike ja jaotatud mahtuvus peaks olema väike.
4> DC takistus peaks olema võimalikult väike.
5> Induktsiooni induktiivsus peaks olema võimalikult suur ja induktiivsuse väärtus peab olema stabiilne.
6 >Mähiste vaheline isolatsioon peab vastama ohutusnõuetele.
Ühisrežiimi induktiivpooli projekteerimise etapid:
Samm 0 SPEC-i hankimine: EMI lubatud tase, rakenduse asukoht.
1. samm Määrake induktiivsuse väärtus.
2. samm Määratakse kindlaks südamiku materjal ja spetsifikatsioonid.
3. samm Määrake mähise keerdude arv ja traadi läbimõõt.
4. samm Korrigeerimine
5. samm Test
Disaini näited
Samm 0: EMI-filtri ahel, nagu on näidatud joonisel 3
CX = 1,0 Uf Cy = 3300PF EMI tase: Fcc klass B
Tüüp: vahelduvvoolu ühisrežiimi õhuklapp
1. samm: määrake induktiivsus (L):
Skeemilt on näha, et ühisrežiimi signaali summutab ühisrežiimi filter, mis koosneb L3, C2 ja C3. Tegelikult moodustavad L3, C2 ja C3 kaks LC-seeria ahelat, mis neelavad vastavalt L- ja N-liinide müra. Kuni filtriahela piirsagedus on määratud ja mahtuvus C on teada, saab induktiivsuse L saada järgmise valemiga.
fo= 1/(2π√LC)L → 1/(2πfo)2C
Tavaliselt on EMI testi ribalaius järgmine:
Juhtivad häired: 150KHZ → 30MHZ (Märkus: VDE standard 10KHZ – 30M)
Kiirgushäired: 30MHZ 1GHZ
Tegelik filter ei suuda saavutada ideaalse filtri järsku impedantsi kõverat ja piirsageduse saab tavaliselt seada umbes 50 KHZ. Siin, eeldusel, et fo = 50KHZ, siis
L = 1/(2πfo)2C = 1/ [(2*3,14*50000)2 *3300*10-12] = 3,07 mH
L1, L2 ja C1 moodustavad (madalpääs) tavarežiimi filtri. Liinide vaheline mahtuvus on 1,0 uF, seega on tavarežiimi induktiivsus:
L = 1/ [(2*3,14*50000)2 *1*10-6] = 10,14uH
Nii on võimalik saada teoreetiliselt nõutav induktiivsuse väärtus. Kui soovite saada madalamat piirsagedust fo, saate induktiivsuse väärtust veelgi suurendada. Lõikesagedus ei ole üldjuhul väiksem kui 10KHZ. Teoreetiliselt, mida suurem on induktiivsus, seda parem on EMI summutamise efekt, kuid liiga kõrge induktiivsus muudab piirsageduse madalamaks ja tegelik filter suudab saavutada ainult teatud lairiba, mis muudab kõrgsagedusliku müra summutusefekti halvemaks (üldiselt Lülitustoiteallika mürakomponent on umbes 5–10 MHz, kuid on juhtumeid, kus see ületab 10 MHz). Lisaks, mida kõrgem on induktiivsus, seda rohkem on mähisel keerdu või seda kõrgem on CORE ui, mis põhjustab madalsagedusliku impedantsi suurenemist (DCR muutub suuremaks). Pöörete arvu suurenedes suureneb ka hajutatud mahtuvus (nagu on näidatud joonisel 4), mis võimaldab kõigil kõrgsageduslikel vooludel voolata läbi selle mahtuvuse. Liiga kõrge kasutajaliides muudab CORE'i kergesti küllastuvaks, samuti on selle tootmine äärmiselt keeruline ja kulukas.
2. samm Määrake CORE materjal ja SUURUS
Ülaltoodud konstruktsiooninõuete põhjal saame teada, et ühisrežiimi induktiivpooli peab olema raske küllastuda, mistõttu on vaja valida madala BH nurga suhtega materjal. Kuna nõutav on suurem induktiivsus, peab ka magnetsüdamiku ui väärtus olema kõrge ning sellel peab olema ka väiksem südamiku kadu ja suurem Bs väärtus, Mn-Zn ferriitmaterjal CORE on praegu kõige sobivam CORE materjal, mis vastab ülaltoodud nõuded.
Projekteerimisel ei kehti COEE SUURUSE kohta teatud eeskirjad. Põhimõtteliselt peab see vastama ainult nõutavale induktiivsusele ja minimeerima kavandatud toote suurust lubatud madalsageduskadude vahemikus.
Seetõttu tuleks CORE materjali ja SIZE eraldamist uurida kulude, lubatud kadude, paigaldusruumi jms alusel. Tavarežiimiga induktiivpoolide tavaliselt kasutatav CORE väärtus on vahemikus 2000 kuni 10 000. Rauapulbri südamikul on ka madal rauakadu, kõrge B ja madal tase. BH nurga suhe, kuid selle ui on madal, mistõttu seda tavaliselt tavarežiimiga induktiivpoolides ei kasutata, kuid seda tüüpi südamik on üks normaalrežiimi induktiivpooli. Eelistatud materjalid.
3. samm Määrake keerdude arv N ja traadi läbimõõt dw
Esmalt määrake kindlaks CORE spetsifikatsioonid. Näiteks selles näites T18*10*7, A10, AL = 8230±30%, siis:
N = √L / AL = √ (3,07 * 106 ) / (8230 * 70%) = 23 TS
Traadi läbimõõt põhineb voolutihedusel 3 ~ 5A/mm2. Kui ruum võimaldab, saab voolutiheduse valida võimalikult madalaks. Oletame, et selles näites sisendvool I i = 1,2A, võta J = 4 A/mm2
Siis Aw = 1,2 / 4 = 0,3 mm2 Φ0,70 mm
Tegelikku ühisrežiimi induktiivpooli tuleb katsetada tegelike näidiste abil, et kinnitada konstruktsiooni usaldusväärsust, sest tootmisprotsesside erinevused põhjustavad ka erinevusi induktiivpooli parameetrites ja mõjutavad filtreerimisefekti. Näiteks põhjustab hajutatud mahtuvuse suurenemine kõrgsageduslikku müra. Lihtsam edastada. Kahe mähise asümmeetria muudab kahe rühma vahelise induktiivsuse erinevuse suuremaks, moodustades tavarežiimi signaalile teatud takistuse.
Tehke kokkuvõte
1 > Ühisrežiimi induktiivpooli ülesanne on filtreerida välja ühisrežiimi müra liinis. Disain eeldab, et kahel mähisel on täiesti sümmeetriline struktuur ja samad elektrilised parameetrid.
2 > Ühisrežiimi induktiivpooli hajutatud mahtuvus avaldab negatiivset mõju kõrgsagedusliku müra summutamisele ja seda tuleks minimeerida.
3 >Ühisrežiimi induktiivpooli induktiivsuse väärtus on seotud filtreerimist vajava müra sagedusriba ja sobiva mahtuvusega. Induktiivsuse väärtus on tavaliselt vahemikus 2mH ~50 mH.
Artikli allikas: Kordustrükk Internetist
Xuange asutati 2009. aastalkõrg- ja madalsageduslikud trafod, induktiivpoolid jaLED-draivi toiteallikadtoodetud kasutatakse laialdaselt tarbijate toiteallikates, tööstuslikes toiteallikates, uutes energiaallikates, LED-toiteallikates ja muudes tööstusharudes.
Xuange Electronicsil on hea maine kodu- ja välisturgudel ning me nõustume sellegaOEM ja ODM tellimused.Ükskõik, kas valite meie kataloogist standardtoote või otsite abi kohandamisel, arutlege oma ostuvajaduste üle Xuangega.
https://www.xgelectronics.com/products/
William (müügi peadirektor)
186 8873 0868 (rakendus Whats/We-Chat)
E-post:sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
(Müügijuht)
186 6585 0415 (rakendus Whats/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(Turundusjuht)
153 6133 2249 (rakendus Whats/Me-vestleme)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Postitusaeg: mai-28-2024