Toepassingsklassifikasie en keuse van algemene modus induktore

Een van die mees algemene vorme van magnetiese komponente is induktansie, wat 'n sekere induktansiewaarde het en gevolglik neem sy impedansie toe met die toename in frekwensie. Dit alleen kan beskou word as 'n eers-orde hoë-frekwensiefilter; wanneer die filtreerdoelwit waaroor ons praat verander van 'n enkele stroombaan (luss of stroombaan) na twee of meer, is dit nodig om ten minste een induktor op elke baan te plaas om dieselfde hoë-frekwensiefiltreereffek te bereik - hierdie kan maklik en slim ontwerp word in praktiese magnetiese komponente, naamlik die gemeenskaplike modus spoel waaroor ons hier praat. Hoekom? Omdat wanneer daar meerdere paaie is (soos die mees algemene twee), die magnetiese vloed wat deur dieselfde rigtingstroom gegenereer word gedeel kan word met 'n ander stroompad, wat gelykstaande is aan addisionele impedansie, ook bekend as (magnetiese) koppeling. Daardeur kan 'n beter filtreereffek bereik word deur twee onderling gekoppelde spoelwindings rondom 'n magnetiese kern te wikkel, eerder as om twee aparte induktors te gebruik.

Die bogenoemde bespreek die basiese funksionele eienskappe van algemene modus induktore, naamlik filtrasie. Ten eerste is dit dus nodig om onderskeid te tref tussen transformators en algemene modus induktore wat ook koppeling vereis, omdat filtrasie geraas op die lyn onderdruk (of absorbeer). Vanuit die aandryfrigting gesien, is dit 'n algemene modus, maar transformators oorbring spanning wat 'n stroom verteenwoordigend van krag is, wat differensiële modus is. Dus, soortgelyk aan die konneksie van veiligheidskondensators, moet algemene modus induktore in Y-konneksie wees (via die grondsluiting of verwysingsgrondsluiting), terwyl transformators in X-konneksie moet wees (oor die inset- en uitskakelkringe). Tweedens vereis die evaluering en meting van hul eie algemene modus filtereffek die gebruik van addisionele hulpkringe. In werklike EMC (Elektromagnetiese Kompatibiliteit) toetsing word egter dikwels slegs die ontvanger (LISN - Lineêre Impedansie Stabiliseringsnetwerk) seintoes getoets wat deur die kombinasie van differensiële en algemene modus veroorsaak word, om te bepaal of dit voldoen aan die ooreenstemmende regulerende standaarde (soos CE-sertifisering). Daarom is die rol van algemene modus induktansie dikwels moeilik om 'n antwoord in die spesifikasieboek te vind, wat ook die rede is waarom ingenieurs dikwels staatmaak op ervaring om simulasievoorspellings te maak tydens model seleksie. Laastens sal waaksame lesers agterkom dat algemene modus induktore wel as induktore genoem word, maar nie anders as kraginduktore is nie. Hulle oorweeg nie versadigingsstroom of energieopslag nie, en hul Engelse name eindig in choke. Dus, hul basiese betekenis is steeds choke. Soos ons later sal bespreek, is dit presies weens hul choke-effek dat hulle in staat is om filtrasie te bereik, dus is dit meer gepas om hulle algemene modus choke spoele te noem wat meer ooreenstem met hul beginsel.

In die volgende afdeling sal ons leer oor die basiese strukturele beginsels, toepassingsklassifikasies en verwante seleksie van algemene modus-induktore, met die hoop dat dit vir u as ingenieur nuttig sal wees. Intussen, indien u enige vrae het of wil gesels oor die betrokke inligting, kontak ons asseblief. Ons ingenieurspan sal u soveel moontlik help vanuit die oogpunt van komponente en toepassings.

a. Magnetiese Veldkoppeling

Soos getoon in Fig.1, sal die geïoniseerde spoel A 'n magnetiese veld versprei in die ruimte naby sy stroomkring (hier die spoel), voorgestel deur die magnetiese vloed Φa (of →Ba) die toepassingsklassifikasie en seleksie van magnetiese vloeddigtheid algemene modus induktansie). Die sterkte van die magnetiese veld hang af van die grootte van die stroom, die aantal wendings van die spoel, die effektiewe deursnee-oppervlakte en of daar 'n magnetiese kern is. Die magnetiese vloed in die middel van die spoel kan benaderd uitgedruk word as:

Onder hulle, indien daar 'n magnetiese kern in die middel van die spoel is, sal sy magnetiese deurlaatbaarheid hoe groter dit is, hoe ooreenstemmend langer die ekwivalente magnetiese stroombaanslengte hoe korter dit is, hoe groter die magnetiese vloed onvermydelik sal wees. Dit is 'n standaard induktansie struktuur en sy ooreenstemmende ruimtelike magnetiese vloedverspreiding. Dit is belangrik om daarop te let dat sy magnetiese vloedverspreiding nie afhanklik is van veranderinge in stroom nie en 'n identiteitsverhouding is. Die essensie daarvan word afgelei vanaf Maxwell se elektromagnetiese vergelykings, naamlik die Gaussiese magnetiese veldwet.

Fig.1 Die ruimtelike magnetiese veldverspreiding van die onderstroomde spoele A en B

Wanneer 'n ander spoel B in die ruimte nader aan die geënergiseerde spoel A in 'n sekere posisie-verhouding kom (soos getoon in Fig.1), sal die magnetiese vloed wat gedeeltelik deur spoel A versprei word onvermydelik deur spoel B gaan, en 'n gedeelde verhouding vorm. Volgens Ampère se Wet, wanneer die magnetiese vloed in die lus wat deur spoel B omsluit word, verander, sal 'n geïnduseerde elektromotoriese krag, of geïnduseerde spanning, in die lus van spoel B gegenereer word. Dit kan voorsien word dat indien spoel B 'n oop geleidende spoel is, geen lusstroom gevorm kan word nie, maar slegs 'n geïnduseerde spanning by beide eindpunte van spoel B ontstaan. Aangesien daar geen stroom in die lus is nie, sal daar natuurlik ook geen ooreenstemmende ruimtelike magnetiese veld ontstaan nie; Egter, as spoel B 'n geslote lus is, sal daar beslis 'n lusstroom wees, dit wil sê 'n geïnduseerde stroom. Terselfdertyd, aangesien daar 'n geïnduseerde stroom is, sal dit 'n ruimtelike magnetiese veldverspreiding in teenoorgestelde rigting vorm. Volgens die ruimtelike verhouding tussen spoel B en spoel A, sal spoel A noodwendig die verspreide magnetiese vloed van spoel B deel. So, wat sal die finale resultaat van sodanige wedersydse induksie wees? Duidelik is dat, indien spoel A slegs 'n konstante stroom het, spoel B geen verandering in die magnetiese vloed wat dit deel by 'n vaste posisie sal voel nie. Daarom kan slegs wanneer 'n veranderende stroom (soos wisselstroom) in spoel A gegenereer word, wedersydse induksie plaasvind. In 'n een-tot-een situasie (slegs kyk na die situasie waar een spoel gekoppel is met 'n ander spoel), het die geïnduseerde stroom altyd 'n effek om die verandering in magnetiese vloed teë te werk. Gevolglik sal die invloed van die ooreenstemmende spoel B op spoel A presies die verandering in magnetiese vloed wat deur spoel A met spoel B gedeel word, uit kanselleer. Die magnetiese vloed wat deur die twee spoele gedeel word, sal mekaar in terme van verandering uit kanselleer.

Magnetveld-koppeling in 'n vaste posisie (verskillend van elektriese motore of generators) beskryf die interaksie tussen verskillende spoele as gevolg van gedeelde magnetiese fluks onder wisselstroomtoestande. Soos 'n transformator vir kragomsetting of seinisolasie, of as 'n gemeenskaplike modusinduktor vir stroomkompensasie, is dit 'n geval van magnetveld-koppeling. Wanneer 'n gemeenskaplike modusinduktor ontwerp of vervaardig word, is daar altyd 'n vraag wat onvermydelik oorweeg moet word: watter parameters moet die twee spoele waarborg om aan die vereistes te voldoen? Of, behalwe stroom en eenkantige induktansie, wat is die nodige vereistes om die verwantskap tussen die twee te oorweeg? 'n Algemene parametervereiste is dat die sensorgesteun aan weerskante voldoende klein moet wees, of soms moet die koppellingskoëffisiënt 'n hoë vlak bereik (soos byvoorbeeld 98%). Dit is omdat, as 'n stroomkompensasietipe gemeenskaplike modusinduktor, indien die lek- induktansie te groot is, dit 'n beduidende effek op die differensiële modussein sal hê, óf veroorsaak onnodige differensiële modusimpedansie (wat lei tot seinverzwakking of verminderde differensiële modusbandwydte), óf veroorsaak dat die magnetiese kern versadig raak en die onderdrukking van gemene modusgolflengtes beïnvloed. Daarom is dit nodig om die koppellingskoëffisiënt van magnetveld-koppeling te beheer.

Wanneer magnetiese veldkoppeling tussen twee spoele deur 'n koppelmedium (magnetiese kern) met eenvormige magnetiese deurlaatbaarheid plaasvind, is die gespesifiseerde magnetiese flux wat deur spoel A met spoel B gedeel word daarenteen is dit gelyk aan . Dan, aangesien die gedeelde magnetiese flux (magnetiese veldkoppeling) ooreenstem met wedersele induktansie, kan dit gedefinieer word as die toepassingsklassifikasie en keuse van gemeenskaplike modus induktansie en die toepassingsklassifikasie en keuse van gemeenskaplike modus induktansie, onderskeidelik en  : 

Die totale gedeelde magnetiese flux by die induksiespoel-einde staan ook bekend as koppeling (koppeling, ), wat voorgestel kan word deur die verhouding tussen die gebaseer op magnetiese fluxdigtheid en magnetiese vektor posisie :

Die magnetiese vektorposisie wat deur spoel A by elke punt op spoel B versprei word (in die gemiddelde geval van toepassingsklassifikasie en keuse met 'n middelpunt-tot-middelpunt-afstand van gemeenskaplike modus induktansie) :

Die vloedkoppeling tussen spoel A en spoel B word as volg verkry:

Dus, die wederkerige induktansie wat op spoel A deur spoel B uitgeoefen word, is soos volg:

Dieselfde beginsel kan toegepas word om te verkry die uitdrukking vir die:

Soos vroeër genoem, vind magnetiese veldkoppeling plaas tussen twee spoele deur 'n koppelmedium (magnetiese kern) met uniforme magnetiese deurlaatbaarheid. Dus , is dit duidelik:

Die bogenoemde verduideliking stel dat twee spoele wat op dieselfde magnetiese kern gewikkel is, dieselfde wedersydse induktansie het, voorgestel deur M. Die gedetailleerde bewysproses hierbo kan verwys na Neumann se formule. Stel nou dat die totale magnetiese vloed van spoel A die gedeelde deel die proporsie van , dit is . Net so, is die deelkoëffisiënt van spoel B die , daar sal wees:

Daarom kan die verwantskap tussen die wederse indusktansie tussen twee spoele en hul onafhanklike induktansie van die bogenoemde vergelykingverwantskap verkry word:

Die bogenoemde is die oorsprong van die magnetiese veldkoppellingskoëffisiënt k: die werklike gemeenskaplike modusinduktansie kan bepaal word deur die induktansiewaardes van twee spoelwindings apart te meet (die ander spoel bly in 'n oop toestand), sowel as die lek-Induktansie (die ander spoel bly in 'n geslote toestand, ), en die ooreenstemmende waardes van wederse induktansie en koppellingskoëffisiënt k. Spesifiek vir 'n baie simmetriese gemeenskaplike modusinduktor wat op 'n hoë deurlaatbaarheid ringvormige magnetiese kern gewikkel is (soos 'n MnZn Ferrite magnetiese ring), is die induktansiewaardes van die twee windings baie naby aan mekaar, en die grootte van die lekinduktansie sal naby aan wees . Daar kan gesien word dat hoe hoër die koppelkoëffisiënt, hoe laer die lek-Induktansie.

twee, Toepassing van Gemeenskaplike Modus Induktore

Soos aan die begin van hierdie artikel genoem is, is 'n gemeenskaplike modusinduktor niks meer nie as 'n induktor wat gelyktydig oor twee stroomkringe aangesluit is. Die funksie daarvan is om gemeenskaplike modusgeraas te onderdruk of te demp wat op beide stroomkringe mag voorkom. Hierdie twee parallelle stroomkringe is egter nie beperk tot die geval van die vorming van 'n differensiële stroombaan, soos die L- en N-lyne in 'n paar kraglyne, of die D+ en D- lyne op die datalypoort nie. As gevolg van die ontstaan van gemeenskaplike modusgeraas, mag dit nodig wees om gemeenskaplike modusgeraas te onderdruk tussen transmissielyne wat dieselfde grond gedeel het.

Ten einde die toepassing van algemene modus induktansie te bepaal, is dit eerstens nodig om te verstaan hoe algemene modus geraas ontstaan: soos in Fig.2 getoon (verwysingsontwerp vir Infineon se 60W-schakelende kragtoevoer: DEMO_5QSAG_60W1), is die insetklem die hoof inset van 85~300VAC, en die bedrading L, N op die kragpoort vorm 'n gemeenskaplike grond met die verwysingsgrond. In werklikheid is daar ook 'n grondlyn Groen Lyn wat aan hierdie verwysingsgrond gekoppel is en aan die fisiese grond verbind word. Die L-lyn en N-lyn vorm nou die kringloop en is oor die primêre kant van hierdie teruggevoude transformator aangesluit. Die spesifikasie van Q11 as die hoof krag-skyfiesbuis maak gebruik van die 800V super aansluiting MOS-transistor IPA80R600P7, met 'n maksimum Rds (aan) limiet van 600m Ω. Ten einde hitteverspreiding te beperk, is die hitteverspreidingsmedium (aluminium hitteverspreidingsvelle) gewoonlik aan sy huls vasgemaak, wat die strooikapasitansie van sy hoë spanning pen tot grond verhoog, kapasitiewe koppeling vorm, en koppel die hoë spanning en hoë frekwensie insetklem spanning om 'n potensiaal met geraaskarakteristieke te vorm. Die L-lyn en N-lyn by die insetpoort ontvang ook hierdie potensiaal deur die verwysingsgrond, en vorm dus 'n algemene modus geraasbron. Dit is die moeite werd om daarop te let dat kapasitiewe koppeling, as die hoof algemene modus geraasbron wat geleidingstoetsing in EMC-toetsing moet trotseer, wyd voorkom in verskeie kragbronne met AC-DC as die hoofvorm en verskillende topologie-strukture. Terselfdertyd is daar eintlik baie klein stroomkringe aan die primêre en sekondêre kante van transformators, en elke klein stroomkring verhoog ook die geraasstroom van induktiewe koppeling, wat ook moeilik voorspelbare algemene modus geraas of differensiële modus geraas meebring. Daarom bring dit 'n groot mate van onsekerheid aan EMC-regstelling, wat ook die rede is waarom dit steeds onmoontlik is om op simulasiesagteware te staatmaak vir elektromagnetiese samelewingbaarheid-simulering.

Fig.2 Voorbeeld van EMI-ooreenstemmende strategiekomponente (Infineon DEMO_5QSAG_60W1)

Om die grootte van algemene modus geraas te beraam, is dit gewoonlik nodig om die strooikapasitansie op die algemene modus geraaskring aan te neem, wat gewoonlik in die omgewing van tientalle pF is. In die voorbeeld wat in Fig.2 getoon word, deur 'n strooikapasitansie van 20pF aan te neem, wanneer die insetkragtoevoer 230Vac is en die skakelfrekwensie van die hoofkragtransistor 200KHz is, is die totale pulsbreedte vir aanskakel en afskakel onderskeidelik 1 µs en die styg- en valtye is elk 0,2 µs. Die maksimum spanning by die insetklem is , die werksiklus van die AC-inset via die skakelaar is . Die eerste hoekfrekwensie in die spektraaldigtheidsverspreiding is:

Die ooreenstemmende spanning by die eerste piek (1ste harmoniek) in die spektraaldigtheidsverspreiding is:

Op 'n stroombaan met algemene modus geraas, sonder om 'n algemene modus induktor te verbind, kan die maksimum algemene modus stroom geskat word deur die reeks ekwivalente impedansie (soos draadweerstand, parasitiese induktansie, ens.) te ignoreer, soos in Fig.3 getoon. Wanneer dit aan 'n LISN (lineêre impedansie stabiliseringsnetwerk) gekoppel is, is die grootte van die algemene modus stroom:

Daarom sal die algemene modus geraas-spanningsamplitude wat deur die geleidingstoets-ontvanger (spektrumanaliseerder) op die LISN-poort ontvang word, wees:

Alhoewel die werklike resultaat wat op die toetsontvanger gemeet word:

Met ander woorde, die amplitude van algemene modus geraas en differensiële modus geraas word oor mekaar geplaas, maar dit is duidelik dat solank die algemene modus onderdruk word, die finale toetsresultate verbeter sal word. Daarom word byvoorbeeld in die EMC-standaard EN55022 vir konvensionele kommunikasie- en industriële toepassings, die amplitude QP laer moet wees as in die bereik van 150 kHz tot 500 kHz. Daarom is die maksimum die demping van algemene modus geraas moet hier uitgevoer word. Indien 'n dempingsdoelwit van -20dB as voorbeeld geneem word, kan deur 'n eenvoudige berekening gevind word dat die hoofimpedansie in die algemene modus stroombaan die impedansie van strooikapasitansie is, wat ongeveer 25K Ω is. Soos getoon in Fig.4, is die ooreenstemmende benodigde algemene modus impedansie ongeveer 250K Ω, wat omgeskakel kan word na 'n 125mH algemene modus induktor.

Fig.3 Schematiese diagram van geleidingstoets in EMC-toetsing (stroombaan diagram van algemene modus geraas en differensiële modus sein)

Fig.4 Die verwantskap tussen die stroombaan van filterinsetverlies (links) en die ooreenstemmende dempingsamplitude en filterimpedansie (regs)

Behalwe vir toepassings van algemene modus induktansie op kraglyne, word algemene modus induktansie ook algemeen aangetref op hoë-spoed seinlyne, soos USB 3.0, HDMI, LAN, ens., of sommige LVDS-seinlyne soos CAN BUS, SPI of RS232, RS485, ens. Die gebruik van algemene modus induktore op seinlyne het ook die funksie om algemene modus geraas te onderdruk, soos die algemene modus verwerpingsverhouding wat benodig word om sekere kommunikasiespesifikasies te bevredig. Die belangriker punt spruit egter uit sy gepaardgaande stroomkompensasie-effek, soos aan die begin genoem, wat verwys na die stroomkompensasietipe algemene modus induktor.

Soos in Fig.5 getoon, gebruik hoëspoedseinlyne gewoonlik differensiële oordrag om seine te oordra. Daar is weerstande, strooikapasitors en verspreide induktore op die seinlyne. Gedraaide paar kabels kan strooikapasitors effektief verminder, maar kan nie die verspreide induktore verwyder nie. Daarom is daar 'n differensiële insetinduktansie aan die ontvangs einde, en sal die koppelingstroom op die lyn geraas op die sein diagram vorm. Hierdie geraas word amper gelykmatig versprei aan beide eindes van die ontvanger gebaseer op die simmetrie van die oordragslyn. Nou wat 'n algemene modus induktor by die insetposisie van die ontvanger geplaas is, sal die amper gelyke hoeveelheid geraas uitgekanselleer word deur die wikkelkoppeling van die algemene modus induktor, wat die koppelgeraas grootliks verminder. Dit wil sê, die stroomkompensasie-effek verminder die insetgeraas by die ontvanger.

Fig.6 Die oordragsproses van differensiële seine langs die transmissielyn vanaf die versendende einde na die ontvangende einde (links) en die verbetering deur gebruik te maak van gemeenskaplike modus induktore by die ontvangende einde (regs)

Op die oogdiagram van die sein, soos getoon in Fig.6, deur die insetverlies wat deur lynverspreide induktansie veroorsaak word te verminder, sal die sein-tot-ruisverhouding verbeter, wat belangrik is vir langer oordragslyne of hoëspoedseinglyne. Algemeen gesproke is die oordragslyne wat gebruik word vir die seinpunte wat hierbo genoem is, gewoonlik 90~120 Ω impedansie-oordragslyne. Op grond van spesifieke seinbandwydtevereistes, word algemeen modusinduktor met impedansies wat tussen een en tien keer varieer, gekies om -6dB tot -20dB algemene modusdemping te verskaf. Dit is soortgelyk aan die vroeër genoemde kragtoevoepassing, afhanklik van die impedansiegrootte van die algemene modusgolflus. Natuurlik sal die algemene modusimpedansie van die stelsel afneem wanneer die frekwensie toeneem (as gevolg van die vereistes van hoëspoedsein-oordrag), en te veel induktansie sal die filterbandwydte beperk. Daarom is dit nodig om te verifieer of die geselekteerde induktansie by die oordragvereistes van hoëspoedseine pas.

Fig.6 Schematiese diagram van sein kwaliteit beïnvloed deur lyn inset verlies op differensiële transmissielyne

drie, Die nadeel van gemeenskaplike modus geraas

So, wat is die probleem met algemene modus geraas? Hoekom is dit dikwels nodig om te fokus op die onderdrukking van algemene modus geraas op die stroombaanhaling vir EMC-toetsing? Natuurlik moet dit voldoen aan die EMC-sertifiseringsstandaarde van verskeie lande en is dit nodig om die amplitude van algemene modus- en differensiële modus-seine te beperk, produkveiligheid te waarborg en die potensiële skade aan die kragnetwerk of nabygeleë toestelle wat deur elektriese toerusting aan die verbruikerskant gegenereer kan word, te verminder. Tweedens, vanuit die oogpunt van kragintegriteit en seinintegriteit, werk die meeste elektriese toerusting en toestelbeheerders teen lae spanning, en addisionele geraas spanning kan abnormale beheerseine of oorgedrae data veroorsaak, selfs foute en uitvalle. Hierdie abnormale steurnisse kan beide vanaf die stroombaanplaat sowel as sy RF-geroofde interne interferensie kom, soos byvoorbeeld die ontkoppeling van mobiele toestelle of uitsaaiwoefgolwe. Laastens kan oormatige algemene modus geraas in die vorm van hoëfrekwensie-straling na die omgewing uitgestraal word, soos in groter algemene modus-stroome of op geleiers wat soos antennes optree, wat langtermyn gesondheidsrisiko's skep wat nie dadelik waarneembaar is vir mense nie.

Om die probleem te vereenvoudig, ekwivaliseer ons die oorplantingslyn na 'n Hertz-magnetiese koppel en verkry die algemene modus geraasstralingmodel soos in Fig.7 getoon. Die afstand tussen die toetspunt en die middelste posisie van die algemene modus oorplantingslyn is d, wat gewoonlik baie groter is as die grootte van die stroombaan en daarom 'n verre-veld toetspunt is. Gevolglik, vir die verre-veld straling van die antenne, is die veldsterkte:

Daarvan: is die fasekonstante wat ooreenstem met die stralingsgolflengte, is die afstand tussen die toetsposisies, is die vlakhoek wat deur θ grade van die antennestralingspatroon afgewyk is, en vir Hertz-magnetiese koppels , en , hang dit af van die antennetipe. Aangesien die straling wat op die verre punt ontvang word, die gelyktydige werking van twee algemene modus lyne teen 'n hoek van is, dus:

Vir algemene modus geraas, soos in Fig.7 getoon: en word die maksimum straling by die toetspunt as volg verkry:

Wanneer die lynafstand s klein genoeg is Dit kan dus vereenvoudig word as:

Die intensiteit van gemeenskapsmodusstraling is dus eweredig aan die lengte van die gemeenskapsmodustransmissielyn en neem met afstand af. 'n Voorbeeld van die grootte van hierdie amplitude: gestel 'n gemeenskapsmodustransmissielynlengte van 1 meter en 'n gemeenskapsmodusstroomamplitude van 7,96 µA, wat ooreenstem met 'n 3-meter veldtoets soos FCC-klas B by 30 MHz, is die stralingsintensiteit:

Hierdie intensiteit is presies die standaardgrens. Indien daar 'n 1-meter geleier of persoon by die 3-meter toetspunt is, sal dit 'n spanning van 100 µV voel. Langtermynblootstelling aan so 'n omgewing het 'n ernstige impak op menslike gesondheid, en die opgehoopte straling kan verskeie chroniese siektes of individuele letsels veroorsaak, wat ook die belangrikheid van EMC-sertifisering uitwys.

Fig.7 Stralingsmodel en Toetspuntediagram van Gemeenskapsmodusslawe

Die golfvormstruktuur op die meeste skakelkringe kan geklassifiseer word as 'n trapesvormige golf, en sy frekwensiespektrum toon twee stadiums van vertraging vanaf to met die toename van harmoniese vlakke. Die nodusse is die eerste hoekfrekwensie en die stygende randtydhoekfrekwensie. Die frekwensiespektrum van die stralingsintensiteit van die algemene modus wat hierbo genoem is, neem duidelik toe met frekwensie volgens . Daarom sal die algemene modusstralingsspektrum vir algemene skakelende kragbronne en vierkantgolftenoorskring ongeveer die verspreidingskenmerke toon van eers stygend en dan dalend soos in Figuur 8 getoon. Gevolglik is die middelste gedeelte die deel wat spesiale beheer of onderdrukking vereis.

Fig.8 Verspreiding van algemene modus geraasstralingsintensiteit wat ooreenstem met algemene trapesvormige golwe

4. Seleksie van algemene modus induktore

Vir kraglyne is die bron van algemene modus geraas relatief duidelik, maar verspreide faktore is moeilik om deur instrumente te meet. In die meeste gevalle word die resultate nader geskat deur analise na toetsing, dus is opgekweekte ervaring baie belangrik. Toe die toepassing van algemene modus induktore in Afdeling 2 van hierdie artikel bespreek is, is daar reeds genoem dat die teoretiese beraming van die amplitude van algemene modus geraas en die ooreenstemmende induktansievereistes van algemene modus induktore as 'n beginpunt vir vroeë eksperimente kan dien.

Gewoonlik word die algemene modus-induktor wat in die filtreerstadium van AC-DC-kragtoevoer gebruik word, met 'n geslote magnetiese stroombaan-magnetiese ring as die kern gebruik. Die voordeel hiervan is dat dit maklik baie lae lektoeinduktor en 'n hoë koppelingskoëffisiënt kan bereik. Vir hoë insetspanning en relatief lae skakelfrekwensie, kan dit goeie hoë gemeenskaplike modusimpedansie verskaf om hoë amplitude-gemeenskaplike modusgolflaers te onderdruk. As gevolg van die feit dat die magnetiese deurlaatbaarheid van magnetiese materiale in induktiewe dele verdeel kan word en die verliesdeel Wanneer die magnetiese kern nader of bo die hoogste impedansie karakteristieke punt uitstyg, sal die verlieskomponent die hoofdeel van die impedansie verteenwoordig. Op hierdie oomblik word geraas onderdruk nie meer deur die geraas amplitude te verminder via induktiewe impedansie nie, maar eerder deur die geraas energie te absorbeer deur verliesverhitting. Gevolglik sal 'n gepaste versadigingsgraad (te veel versadiging veroorsaak 'n impedansieverlaging) die geraas onderdrukkings-effek nie beïnvloed nie, dus hoef ons nie te soek na versadigingsstroom parameters soortgelyk aan dié in kraginduktore nie.

Wanneer u algemene modus induktore kies. Ondertussen, indien die lek-Induktansie deel, soos 'n 1mH Induktansie koppelingskoëffisiënt van 99%, sal daar 10uH lek-Induktansie teenwoordig wees op die differensiële stroombaan. Wanneer u differensiële modus geraas onderdrukking oorweeg (gewoonlik LC filter brug), moet hierdie deel van lek-Induktansie ook in ag geneem word. Matige lek-Induktansie is nuttig vir die onderdrukking van hoë frekwensie differensiële modus geraas, maar omdat algemene modus induktore hoofsaaklik gebruik maak van magnetiese geslote kerne, is dit maklik om kern versadiging by hoë strome te veroorsaak, wat 'n impak op krag omskakeling doeltreffendheid en filtreer geraas bandwydte het. Die verbetering van die verhouding van lek-Induktansie kan gewoonlik bereik word deur gebruik te maak van vierkant of raam magnetiese kern strukture (UU magnetiese kern of PQ magnetiese kern, ens.), of deur gebruik te maak van asimmetriese wikkelinge ). Die spesifieke seleksie moet deur die gebruiker bepaal word deur middel van differensiële gemeenskaplike modus skeidingsidentifikasietoetse om te bepaal of dit nodig is.

Wat die parameters van algemene modus induktansie betref, sluit dit hoofsaaklik die enkelkant induktansiewaarde, Rdc, geïllustreerde stroom, geïllustreerde spanning en weerstandspanning Hi pot in. Die eindige induktansiewaarde bepaal hoofsaaklik die grootte van die algemene modus-impedansie. Rdc is die gelykstroomverlies van die draad, en die temperatuurstyging wat deur die verlies gegenereer word, veroorsaak die limiet van die geïllustreerde stroom. Laastens, aangesien dit op hoë-spanningslyne gebruik word, word die spanningslimiet en veiligheidsvereistes apart gemerk. Gebruikers verkies egter om die filtreereffek te evalueer, dus sal die spesifikasieboek gewoonlik twee vorms van impedansiekarakteristieke krommes verskaf. Die een is die algemene modus/verskilmodus impedansievorm soos getoon in Fig.9-a, en die ander is die insetverlies dB-vorm soos getoon in Fig.9-b. Die twee is ekwivalent, en die insetverlies dB-vormkromme word gevorm deur die algemene modus/verskilmodus impedansie om te skakel na 'n stelsel met 50 Ω+50 Ω.

Fig.9 (a) Gewone modus/differensiële modus impedansie vorm (b) Insetverlies dB vorm

Voor dieselfde gewone-modus reeks, is verpakkingstrukture van verskillende groottes geskik vir verskillende stroomgroottes en filterbandbreedtes: hoe groter die grootte, hoe laer die magnetiese weerstand van die kern, wat die aantal windinge kan verminder, sodat die draaddiameter van die koperdraad vergroot kan word en 'n groter stroomlus gebruik kan word; hoe hoër die induktansiewaarde of hoe laer die stabiele frekwensie van die materiaal se magnetiese deurlaatbaarheid, hoe nouer die toepaslike filterbandbreedte, en so 'n gewone-modus induktor wat in die lus geplaas word, kan waarskynlik geen geraasverdampingseffek op die hoëfrekwensie-einde hê nie.

Codaca Elektroniese algemene modus induktore word tans hoofsaaklik in twee dele verdeel: seinlyne en kraglyne. Daar is meer as 10 reekse en 50 verskillende verpakkinggroottes, sowel as amper 300 verskillende standaarddele nommers. Hulle word wyd gebruik in seinlyne soos CAN BUS, RS485, en verskillende aflaat kragtoevoerapparate wat wissel van 'n paar watt tot verskeie kilowatt. Ons R&D-tegnologie-span kan gebruikers ook help vanaf toetsing tot analise, of aangepaste aanpassingspesifikasies ontwikkel om uiteindelik die ooreenstemmende EMC-sertifisering te voltooi.

Verwysing

[1] Infineon Technologies AG. Engineering_report_DEMO_5QSAG_60W1-AN-v01_00-EN.pdf. www.infineon.com

[2] CODACA Inductor Produk Inligting： www.codaca.com

[3] Clayton R.Paul. Introduction to Electromagnetic Compatibility. 2nd Edition. Wiley-interscience.

[4] Bhag Singh Guru and Huseyin R. Hiziroglu. Electromagnetic Field Theory Fundamentals. 2nd Edition. Cambridge University Press.

Verduideliking van Intellektuele Eiendom Beskerming

CODACA "of" Codaca is 'n geregistreerde handelsmerk van Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. Enige gebruik of verwysing na teks, data of ander soorte publieke inligting wat geestelike eiendom bevat en wat deur Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. gepubliseer of versprei is, val binne die kader van die geestelike eiendom-beskerming van Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. behou die toepaslike verklaring oor geestelike eiendom, regtebeskerming en ander beskermingsregte. Ten einde duidelikheid te verkry dat u nie met enige potensiële geestelike eiendom-conflikte in verband met die saak te make het nie, kontak asseblief Shenzhen Kedajia Electronics Co., Ltd. indien nodig.