Skupni način induktorjev, se pogosto uporabljajo v računalniških stikalnih napajalnikih za filtriranje signalov skupnih elektromagnetnih motenj. V zasnovi plošče igra skupni induktor tudi vlogo filtriranja EMI, ki se uporablja za zatiranje zunanjega sevanja in oddajanja elektromagnetnih valov, ki jih ustvarjajo hitre signalne linije.
Kot pomemben sestavni del magnetnih komponent se induktorji pogosto uporabljajo v močnostnih elektronskih vezjih. Je nepogrešljiv del predvsem v napajalnih tokokrogih. Kot so elektromagnetni releji v industrijski nadzorni opremi in števci električne energije (števci vatnih ur) v energetskih sistemih. Filtri na vhodnih in izhodnih koncih opreme za stikalno napajanje, tunerji na sprejemnih in oddajnih koncih TV itd. so neločljivi od induktorjev. Glavne funkcije induktorjev v elektronskih vezjih so: shranjevanje energije, filtriranje, dušilka, resonanca itd. V močnostnih tokokrogih, ker se tokokrogi ukvarjajo s prenosom energije velikih tokov ali visokih napetosti, so induktorji večinoma tuljave »napajalnega tipa«.
Ravno zato, ker se močnostni induktor razlikuje od majhnega induktorja za obdelavo signalov, je topologija stikalnega napajalnika med načrtovanjem drugačna, metoda načrtovanja pa ima tudi svoje zahteve, kar povzroča težave pri načrtovanju.Induktorjiv trenutnih napajalnih tokokrogih se uporabljajo predvsem za filtriranje, shranjevanje energije, prenos energije in korekcijo faktorja moči. Zasnova induktorja zajema številne vidike znanja, kot so elektromagnetna teorija, magnetni materiali in varnostni predpisi. Oblikovalci morajo za sprejemanje odločitev jasno razumeti delovne pogoje in s tem povezane zahteve glede parametrov (kot so tok, napetost, frekvenca, dvig temperature, lastnosti materiala itd.). Najbolj razumna zasnova.
Razvrstitev induktorjev:
Induktorje lahko razdelimo na različne tipe glede na njihovo okolje uporabe, strukturo izdelka, obliko, uporabo itd. Običajno se načrtovanje induktorjev začne z uporabo in okoljem uporabe kot izhodiščem. V stikalnih napajalnikih lahko induktorje razdelimo na:
Dušilka običajnega načina
Korekcija faktorja moči – dušilka PFC
Zamrežena induktorska tuljava (dušilka spojnika)
Gladilna tuljava za shranjevanje energije (Smooth Choke)
Magnetna ojačevalna tuljava (MAG AMP Coil)
Induktorji skupnega načina filtra zahtevajo, da imata dve tuljavi enako vrednost induktivnosti, enako impedanco itd., zato ta vrsta induktorjev sprejme simetrične oblike, njihove oblike pa so večinoma TOROIDNE, UU, ET in druge oblike.
Kako delujejo običajni induktorji:
Induktor skupnega načina filtra se imenuje tudi skupni način dušilne tuljave (v nadaljnjem besedilu induktor skupnega načina ali CM.M.Choke) ali omrežni filter.
Induktorji skupnega načina filtra zahtevajo, da imata dve tuljavi enako vrednost induktivnosti, enako impedanco itd., zato ta vrsta induktorjev sprejme simetrične oblike, njihove oblike pa so večinoma TOROIDNE, UU, ET in druge oblike.
Kako delujejo običajni induktorji:
Induktor skupnega načina filtra se imenuje tudi skupni način dušilne tuljave (v nadaljnjem besedilu induktor skupnega načina ali CM.M.Choke) ali omrežni filter.
Vstikalno napajanje, zaradi hitrih sprememb toka ali napetosti v usmerniški diodi, filtrirnem kondenzatorju in tuljavi nastajajo viri elektromagnetnih motenj (šum). Hkrati obstajajo tudi harmonični šumi visokega reda, ki niso močna frekvenca v vhodnem napajalniku. Če teh motenj ne odpravite, bo zatiranje povzročilo škodo na bremenski opremi ali samem stikalnem napajalniku. Zato so varnostne regulativne agencije v več državah izdale predpise o emisijah elektromagnetnih motenj (EMI).
ustrezni nadzorni predpisi. Trenutno postaja frekvenca preklapljanja stikalnih napajalnikov vse večja in EMI postaja vse resnejši. Zato je treba v stikalne napajalnike namestiti filtre EMI. EMI filtri morajo zatreti šum običajnega načina in običajnega načina, da izpolnijo določene zahteve. standard. Filter običajnega načina je odgovoren za filtriranje signala motenj v diferencialnem načinu med dvema linijama na vhodnem ali izhodnem koncu, filter skupnega načina pa je odgovoren za filtriranje signala motenj skupnega načina med obema vhodnima linijama. Dejanske navadne induktorje lahko razdelimo na tri vrste: AC CM.M.CHOKE; DC CM.M.CHOKE in SIGNAL CM.M.CHOKE zaradi različnih delovnih okolij. Pri načrtovanju ali izbiri jih je treba razlikovati. Vendar je njegov princip delovanja popolnoma enak, kot je prikazano na sliki (1):
Kot je prikazano na sliki, sta dve skupini tuljav z nasprotno smerjo naviti na isti magnetni obroč. V skladu s pravilom desne spiralne cevi, ko je napetost diferencialnega načina z nasprotno polarnostjo in enako amplitudo signala uporabljena na vhodnih sponkah A in B, je tok i2 prikazan v polni črti, in magnetni pretok Φ2, prikazan s polno črto, se ustvari v magnetnem jedru. Dokler sta navitja popolnoma simetrična, se magnetni tokovi v obeh različnih smereh v magnetnem jedru medsebojno izničijo. Celotni magnetni pretok je enak nič, induktivnost tuljave je skoraj enaka nič in na signal običajnega načina ni učinka impedance. Če se signal skupnega načina z enako polariteto in enako amplitudo uporabi za vhodni sponki A in B, bo tok i1 prikazan s pikčasto črto, magnetni pretok Φ1, prikazan s pikčasto črto, pa bo ustvarjen v magnetnem jedro, potem bo magnetni pretok v jedru. Imajo isto smer in se medsebojno krepijo, tako da je vrednost induktivnosti vsake tuljave dvakrat večja od tiste, ko obstaja sama, in XL = ωL. Zato ima tuljava tega načina navijanja močan učinek zatiranja motenj skupnega načina.
Dejanski filter EMI je sestavljen iz L in C. Pri načrtovanju se vezja za zatiranje diferencialnega in skupnega načina pogosto kombinirajo (kot je prikazano na sliki 2). Zato mora zasnova temeljiti na velikosti filtrskega kondenzatorja in zahtevanih varnostnih predpisih. Standardi odločajo o vrednostih induktorja.
Na sliki L1, L2 in C1 tvorijo normalni filter, L3, C2 in C3 pa skupni filter.
Načrt skupnega induktorja
Pred načrtovanjem običajnega induktorja najprej preverite, ali mora tuljava ustrezati naslednjim načelom:
1 > V normalnih delovnih pogojih magnetno jedro ne bo nasičeno zaradi napajalnega toka.
2 > Imeti mora dovolj veliko impedanco za visokofrekvenčne interferenčne signale, določeno pasovno širino in minimalno impedanco za signalni tok pri delovni frekvenci.
3 > Temperaturni koeficient induktorja mora biti majhen in porazdeljena kapacitivnost mora biti majhna.
4>Enosmerni upor mora biti čim manjši.
5>Indukcijska induktivnost mora biti čim večja, vrednost induktivnosti pa mora biti stabilna.
6 >Izolacija med navitji mora izpolnjevati varnostne zahteve.
Koraki načrtovanja skupnega načina induktorja:
Korak 0 Pridobitev SPEC: dovoljena raven EMI, lokacija aplikacije.
1. korak Določite vrednost induktivnosti.
2. korak Določeni so osnovni material in specifikacije.
3. korak Določite število ovojev navitja in premer žice.
4. korak Preverjanje
Korak 5 Test
Primeri oblikovanja
Korak 0: vezje filtra EMI, kot je prikazano na sliki 3
CX = 1,0 Uf Cy = 3300PF Raven EMI: Fcc razred B
Tip: Ac Common Mode Choke
1. korak: Določite induktivnost (L):
Iz diagrama vezja je razvidno, da je skupni signal zadušen s filtrom skupnega načina, ki ga sestavljajo L3, C2 in C3. Pravzaprav L3, C2 in C3 tvorijo dve vezji serije LC, ki absorbirata hrup L oziroma N linij. Dokler je mejna frekvenca filtrirnega vezja določena in je znana kapacitivnost C, lahko induktivnost L dobimo z naslednjo formulo.
fo= 1/(2π√LC)L → 1/(2πfo)2C
Običajno je preskusna pasovna širina EMI naslednja:
Prevedene motnje: 150KHZ → 30MHZ (Opomba: standard VDE 10KHZ – 30M)
Motnje sevanja: 30MHZ 1GHZ
Dejanski filter ne more doseči strme impedančne krivulje idealnega filtra, mejno frekvenco pa je običajno mogoče nastaviti na okoli 50 KHZ. Tukaj, torej ob predpostavki, da je fo = 50 KHZ
L =1/(2πfo)2C = 1/ [( 2*3,14*50000)2 *3300*10-12] = 3,07 mH
L1, L2 in C1 tvorijo (nizkoprepustni) normalni filter. Kapacitivnost med linijama je 1,0uF, zato je induktivnost običajnega načina:
L = 1/ [( 2*3,14*50000)2 *1*10-6] = 10,14uH
Na ta način je mogoče doseči teoretično zahtevano vrednost induktivnosti. Če želite doseči nižjo mejno frekvenco fo, lahko dodatno povečate vrednost induktivnosti. Mejna frekvenca na splošno ni manjša od 10 KHZ. Teoretično velja, da večja kot je induktivnost, boljši je učinek zatiranja elektromagnetnih motenj, vendar bo zaradi previsoke induktivnosti mejna frekvenca nižja, dejanski filter pa lahko doseže samo določeno širokopasovnost, zaradi česar je učinek zatiranja visokofrekvenčnega šuma slabši (na splošno Komponenta hrupa preklopnega napajanja je približno 5 ~ 10 MHZ, vendar obstajajo primeri, kjer presega 10 MHZ). Poleg tega, višja kot je induktivnost, več obratov ima navitje ali višji je ui CORE, kar bo povzročilo povečanje nizkofrekvenčne impedance (DCR postane večji). Ko se število ovojev poveča, se poveča tudi porazdeljena kapacitivnost (kot je prikazano na sliki 4), kar omogoča, da vsi visokofrekvenčni tokovi tečejo skozi to kapacitivnost. Zaradi pretirano visokega uporabniškega vmesnika je CORE zlahka nasičen, poleg tega pa ga je izjemno težko in drago izdelati.
2. korak Določite OSNOVNI material in VELIKOST
Iz zgornjih konstrukcijskih zahtev lahko vemo, da mora biti navadni induktor težko nasičen, zato je treba izbrati material z nizkim kotnim razmerjem BH. Ker je potrebna višja vrednost induktivnosti, mora biti tudi vrednost ui magnetnega jedra visoka in mora imeti tudi Z manjšo izgubo jedra in višjo vrednostjo Bs je feritni material Mn-Zn CORE trenutno najprimernejši material CORE, ki ustreza zgoraj navedene zahteve.
Med načrtovanjem ni določenih predpisov o COEE SIZE. Načeloma mora izpolnjevati le zahtevano induktivnost in zmanjšati velikost oblikovanega izdelka znotraj dovoljenega območja nizkofrekvenčnih izgub.
Zato je treba material CORE in ekstrakcijo SIZE preučiti na podlagi stroškov, dovoljene izgube, prostora za namestitev itd. Običajno uporabljena vrednost CORE navadnih induktorjev je med 2000 in 10000. Jedro železovega prahu ima tudi nizko izgubo železa, visoko B in nizko Kotno razmerje BH, vendar je njegov ui nizek, zato se na splošno ne uporablja v običajnih induktorjih, vendar je ta tip jedra eden od običajnih induktorjev. Prednostni materiali.
3. korak Določite število ovojev N in premer žice dw
Najprej določite specifikacije CORE. Na primer, v tem primeru T18*10*7, A10, AL = 8230±30 %, potem:
N = √L / AL = √(3,07*106 ) / (8230*70%) = 23 TS
Premer žice temelji na gostoti toka 3 ~ 5 A/mm2. Če prostor dopušča, lahko gostoto toka izberemo čim nižjo. Predpostavimo, da je vhodni tok I i = 1,2 A v tem primeru, vzemite J = 4 A/mm2
Potem je Aw = 1,2 / 4 = 0,3 mm2 Φ0,70 mm
Dejanski skupni način induktorja je treba preizkusiti z dejanskimi vzorci, da se potrdi zanesljivost zasnove, ker bodo razlike v proizvodnih procesih povzročile tudi razlike v parametrih induktorja in vplivale na učinek filtriranja. Na primer, povečanje porazdeljene kapacitivnosti bo povzročilo visokofrekvenčni šum. Lažje prenašati. Zaradi asimetrije obeh navitij je razlika v induktivnosti med obema skupinama večja, kar tvori določeno impedanco signalu običajnega načina.
Povzemite
1 > Funkcija skupnega načina induktorja je filtriranje skupnega načina šuma v liniji. Zasnova zahteva, da imata navitja popolnoma simetrično strukturo in enake električne parametre.
2 >Porazdeljena kapacitivnost običajnega induktorja ima negativen vpliv na dušenje visokofrekvenčnega šuma in jo je treba čim bolj zmanjšati.
3 >Vrednost induktivnosti običajnega induktorja je povezana s frekvenčnim pasom hrupa, ki ga je treba filtrirati, in ustrezno kapacitivnostjo. Vrednost induktivnosti je običajno med 2 mH ~ 50 mH.
Vir članka: Ponatis iz interneta
Xuange je bil ustanovljen leta 2009visoko- in nizkofrekvenčni transformatorji, induktorji inLED pogonski napajalnikiproizvedeni se pogosto uporabljajo v potrošniških napajalnikih, industrijskih napajalnikih, napajalnikih za novo energijo, napajalnikih LED in drugih industrijah.
Xuange Electronics uživa dober ugled na domačem in tujih trgih in sprejemamoNaročila OEM in ODM.Ne glede na to, ali izberete standardni izdelek iz našega kataloga ali poiščete pomoč pri prilagajanju, vas prosimo, da se o svojih nabavnih potrebah pogovorite s podjetjem Xuange.
https://www.xgelectronics.com/products/
William (generalni direktor prodaje)
186 8873 0868 (aplikacija Whats/We-Chat)
E-pošta:sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
(vodja prodaje)
186 6585 0415 (aplikacija Whats/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(vodja trženja)
153 6133 2249 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Čas objave: 28. maj 2024