Klasifikace aplikací a výběr běžných modových tlumivek

Jednou z nejčastějších forem magnetických součástek je indukčnost, která má určitou hodnotu indukčnosti a proto se její impedance zvyšuje se stoupající se frekvencí. Samotná tato vlastnost může být považována za filtr prvního řádu pro vysoké frekvence; když se však objekt, který filtrujeme, změní z jediné proudové cesty (smyčka nebo obvodová smyčka) na dvě nebo více cest, je nutné umístit alespoň jeden induktor na každou cestu, abychom dosáhli stejného efektu filtrace vysokých frekvencí – to lze v praxi elegantně navrhnout pomocí magnetických součástek, které jsou zde označovány jako společné potlačovací tlumivky (common mode choke). Proč? Protože pokud existuje více cest (například nejčastěji dvě), magnetický tok generovaný proudem ve stejném směru může být „sdílen“ s jinou proudovou cestou, čímž se získá ekvivalentní dodatečná impedance, známá také jako (magnetické) vazby. Tím, že se dva vzájemně vázané vinutí cívky navinou kolem magnetického jádra, lze dosáhnout lepšího filtrčního efektu než při použití dvou samostatných induktorů.

Výše uvedené představuje základní funkční vlastnosti tlumivek pro potlačení společného režimu, a to konkrétně filtraci. Za prvé je proto nutné rozlišovat mezi transformátory a tlumivkami pro společný režim, které rovněž vyžadují provoz s vazbou, protože filtrace potlačuje (nebo pohlcuje) šum na vedení. Z hlediska buzení jde o režim společný, ale transformátory přenášejí napěťové buzení ve formě proudu představujícího výkon, což je režim diferenční. Proto, podobně jako u zapojení bezpečnostních kondenzátorů, musí být tlumivky pro společný režim zapojeny do Y (přes obvod uzemnění nebo referenčního uzemnění), kdežto transformátory musí být zapojeny do X (mezi vstupní a výstupní obvody). Za druhé samotné hodnocení a měření účinku filtrace společného režimu vyžaduje použití dodatečných pomocných obvodů. Ve skutečných EMC (elektromagnetické kompatibilitě) testech se však často testuje pouze signál přijímače (LISN – Linear Impedance Stabilization Network) způsobený kombinací diferenčního a společného režimu, aby bylo možné určit, zda zařízení splňuje příslušná regulační stanoviska (např. certifikaci CE). Role tlumivky pro společný režim je proto často obtížně naleznoutelná v katalogovém listu, což je také důvod, proč inženýři při výběru modelů často spoléhají na zkušenosti a simulace. Nakonec si pozorní čtenáři všimnou, že tlumivky pro společný režim jsou označovány jako induktory, ale neliší se od výkonových induktorů. Nekladou důraz na proud nasycení ani ukládání energie a jejich anglická názvy končí slovem choke. Jejich základní význam tedy stále odpovídá pojmu choke. Jak později diskutujeme, právě jejich brzdicí efekt umožňuje dosáhnout filtraci, a proto je vhodnější označovat je jako tlumivky pro společný režim.

V následující části se seznámíme s základními strukturálními principy, aplikacemi a výběrem běžných typů modeových tlumivek, v naději, že vám to jako inženýrovi pomůže. Mezitím, pokud máte jakékoliv otázky nebo si přejete projednat relevantní úvod, kontaktujte nás. Naše inženýrský tým vám poskytne co největší pomoc ze strany komponent a aplikací.

一、Koupnutí magnetického pole

Jak je znázorněno na Obr. 1, cívka A protékaná proudem vytvoří magnetické pole v prostoru v blízkosti jejího elektrického obvodu (v tomto případě cívky), které je reprezentováno magnetickým tokem Фa (nebo→Ba) aplikační klasifikace a výběr hustoty magnetického toku běžných modeových tlumivek). Intenzita magnetického pole závisí na velikosti proudu, počtu závitů cívky, efektivní průřezové ploše a na tom, jestli je k dispozici magnetické jádro. Magnetický tok ve středu cívky lze přibližně vyjádřit jako:

Mezi nimi, pokud je ve středu cívky magnetické jádro, jeho magnetická propustnost čím větší je, tím odpovídající ekvivalentní délka magnetického obvodu čím kratší je, tím větší magnetický tok bude nevyhnutelně větší. Toto je standardní indukční struktura a její odpovídající prostorové rozložení magnetického toku. Je třeba poznamenat, že její rozložení magnetického toku nezávisí na změnách proudu a je totožnostní vztah. Její podstata vychází z Gaussova zákona o magnetickém poli v Maxwellových rovnicích elektromagnetického pole.

Obr. 1 Prostorové rozložení magnetického pole cívek A a B při průchodu proudu

Když se jiná cívka B v prostoru přiblíží k napájené cívce A v určité polohové relaci (jak je znázorněno na Obr.1), část magnetického toku, který generuje cívka A, nevyhnutelně prochází cívkou B a vytváří tak sdílený vztah. Podle Ampérova zákona, když se změní magnetický tok uvnitř smyčky obklopené cívkou B, bude v této smyčce cívky B vygenerováno indukované elektromotorické napětí, tedy indukované napětí. Lze předpokládat, že pokud je cívka B otevřenou vodivou cívkou, nebude možné vytvořit proudovou smyčku, ale pouze indukované napětí na obou koncích cívky B. Protože v její smyčce nebude žádný proud, samozřejmě se nevytvoří ani odpovídající prostorové magnetické pole; Pokud však cívka B tvoří uzavřený obvod, bude v ní rozhodně proudit proudová smyčka, tedy indukovaný proud. Současně, protože existuje indukovaný proud, vytvoří se prostorové rozložení magnetického pole v opačném směru. V souladu s prostorovým uspořádáním mezi cívkou B a cívkou A bude cívka A nezbytně sdílet rozložení magnetického toku cívky B. Jaký tedy bude konečný výsledek tohoto vzájemného indukčního působení? Zřejmě, pokud cívka A má pouze konstantní proud, cívka B nebude vnímat žádnou změnu magnetického toku, kterou sdílí na pevné pozici. Proto vzájemná indukce může nastat pouze tehdy, když je v cívce A generován proměnný proud (například střídavý proud). V jednoznačném případě (bereme v úvahu pouze situaci, kdy jedna cívka je spárována s další cívkou) má indukovaný proud vždy efekt protipůsobení změně magnetického toku. Proto bude vliv cívky B na cívku A právě kompenzovat změnu magnetického toku sdíleného cívkou A s cívkou B. Magnetický tok sdílený oběma cívkami se navzájem vyruší ve smyslu svých změn.

Indukční vazba v pevné poloze (na rozdíl od elektrických motorů nebo generátorů) popisuje interakci mezi různými cívkami způsobenou sdíleným magnetickým tokem za podmínek střídavého proudu. Jako transformátor pro převod výkonu nebo izolaci signálu, nebo jako induktor pro kompenzaci proudového režimu, se jedná o případ magnetické vazby. Při návrhu nebo výrobě induktoru pro kompenzaci proudového režimu je třeba nevyhnutelně zvážit otázku: jaké parametry musí obě cívky splňovat, aby byly požadavky naplněny? Nebo kromě proudu a jednostranné indukčnosti, jaké jsou další nezbytné požadavky na vztah mezi oběma cívkami? Běžným požadavkem na parametry je, že měřicí chyba na obou stranách musí být dostatečně malá, nebo někdy musí být dosaženo vysoké úrovně vazebního koeficientu (např. 98 %). Je to proto, že u induktoru pro kompenzaci proudového režimu typu current compensation, pokud je rozptylová indukčnost příliš velká, bude mít výrazný vliv na diferenční signál, buď způsobí nepotřebnou diferenční impedanci (což vede ke snížení signálu nebo omezení šířky pásma diferenčního režimu), nebo způsobí nasycení magnetického jádra a ovlivní potlačení rušení v režimu společného vedení. Proto je nutné kontrolovat vazební koeficient magnetické vazby.

Když dojde k magnetické vazbě mezi dvěma cívkami prostřednictvím vazebného prostředí (magnetický obvod) s rovnoměrnou magnetickou propustností, určený magnetický tok sdílený z cívky A na cívku B je , Naopak, je roven . Poté protože sdílený magnetický tok (magnetická vazba) odpovídá vzájemné indukčnosti, může být definován jako aplikační klasifikace a výběr indukčnosti společného režimu a aplikační klasifikace a výběr indukčnosti společného režimu, respektive a  : 

Celkový sdílený magnetický tok na konci indukční cívky je také znám jako vazba (vazebnost, ), který může být vyjádřen vztahem mezi založený na hustotě magnetického toku a magnetickém vektoru poloha :

Magnetický vektor polohy rozložený cívkou A v každém bodě na cívce B je (v průměrném případě aplikační klasifikace a výběru se vzdáleností střed-střed indukčnosti společného režimu) :

Vazební tok mezi cívkou A a cívkou B se získá následujícím způsobem:

Proto vzájemná indukčnost působící na cívku A cívkou B jsou následující:

Stejný princip lze použít k získání výraz pro:

Jak bylo zmíněno dříve, magnetické vazby dochází mezi dvěma cívkami prostřednictvím vazebného prostředí (magnetického jádra) s rovnoměrnou magnetickou propustností. Proto , zjevně:

Výše uvedené vysvětlení uvádí, že dvě cívky navinuté na stejném magnetickém jádru mají stejnou vzájemnou indukčnost, označovanou jako M. Podrobný důkazový postup lze nalézt ve vzorci podle Neumanna. Nyní předpokládejme, že celkový magnetický tok cívky A sdílená část poměr , to znamená . Podobně koeficient sdílení cívky B je , bude platit:

Vztah mezi vzájemnou indukčností dvou cívek a jejich samostatnou indukčností lze z výše uvedeného vztahu odvodit následovně:

Výše uvedený vztah je původem koeficientu magnetické vazby k: skutečnou společnou modovou indukčnost lze určit měřením indukčností dvou cívkových vinutí odděleně (druhá cívka zůstává ve stavu naprázdno), stejně jako měřením rozptylové indukčnosti (druhá cívka zůstává ve stavu nakrátko, ), a odpovídající hodnoty vzájemné indukčnosti a koeficientu vazby k. Konkrétně pro velmi symetrickou společnou modovou cívku navinutou na jádře s vysokou permeabilitou (například MnZn Ferritový prstenec) jsou indukčnosti obou vinutí velmi blízké a velikost rozptylové indukčnosti bude blízká . Je vidět, že čím vyšší je koeficient vazby, tím nižší je rozptylová indukčnost.

iI. Použití společných modových tlumivek

Jak již bylo zmíněno na začátku tohoto článku, společná modová tlumivka není nic jiného než tlumivka současně zapojená do dvou proudových obvodů. Její funkcí je potlačit nebo utlumit rušení ve společném režimu, které může existovat v obou proudových obvodech. Tyto dva paralelní proudové obvody však nejsou omezeny pouze na případ diferenciálního obvodu, například na linky L a N v páru napájecích vodičů nebo na linky D+ a D- u portu datové linky. Kvůli vzniku rušení ve společném režimu může být mezi přenosovými linkami sdílejícími stejný zemnicí bod vyžadováno potlačení tohoto rušení.

Aby bylo možné určit použití indukčnosti pro potlačení rušení v režimu přenosu, je nejprve nutné pochopit, jak k tomuto rušení dochází: jak je znázorněno na Obr.2 (referenční návrh spínaného zdroje Infineonu o výkonu 60 W: DEMO_5QSAG_60W1), vstupní svorky tvoří síťový vstup 85~300 VAC a vodiče L, N na napájecím portu vytvářejí společnou referenční zem s obecnou zemí. Ve skutečnosti je také zelený ochranný vodič připojen k této referenční zemi a propojen s fyzickou zemí. Vodiče L a N nyní tvoří napájecí obvod a jsou připojeny ke straně primáru tohoto flyback transformátoru. Jako hlavní spínací tranzistor Q11 je specifikován 800V super-junction MOS tranzistor IPA80R600P7 s maximální mezí Rds (on) 600 mΩ. Aby se omezilo vytváření tepla, bývá k jeho pouzdru často připevněno chladící médium (hliníkové chladiče), což zvyšuje parazitní kapacitu jeho vysokonapěťových vývodů ke zmi, vytváří kapacitní vazbu a umožňuje přenos vysokého napětí a vysokofrekvenčního napětí ze vstupu, které má šumové vlastnosti. Vodiče L a N na vstupním portu tak budou také přijímat tento potenciál prostřednictvím referenční země, čímž vznikne zdroj rušení v režimu přenosu. Stojí za zmínku, že kapacitní vazba, jako hlavní zdroj rušení v režimu přenosu, kterému musí EMC testování odolat, je běžně rozšířená u různých napájecích zdrojů s AC-DC konverzí jako hlavní formou a různými topologiemi. Současně existují ve skutečnosti i mnohé malé proudové obvody na primární i sekundární straně transformátorů a každý z těchto malých proudových obvodů zvyšuje šumový proud indukční vazby, což rovněž způsobuje obtížně predikovatelné rušení v režimu přenosu nebo diferenčním režimu. To proto způsobuje velké množství nejistot při řešení EMC kompatibility, což je také důvod, proč stále není možné spoléhat se na simulační software pro simulaci elektromagnetické kompatibility.

Obr.2 Příklad komponent strategie pro EMI (Infineon DEMO_5QSAG_60W1)

Pro odhad velikosti šumu ve společném režimu je obvykle nutné předpokládat parazitní kapacitu v obvodu šumu ve společném režimu, která se typicky pohybuje v řádu desítek pF. V příkladu uvedeném na obr.2, za předpokladu parazitní kapacity 20 pF, když je vstupní napájení 230Vac a spínací frekvence hlavního výkonového spínače je 200 kHz, celková šířka pulzu při zapínání a vypínání je 1 µs a doby náběhu a sestupu jsou 0,2 µs. Maximální napětí na vstupním svorkovém bodě je , pracovní cyklus střídavého vstupu prostřednictvím spínače je . První zlomová frekvence ve spektrální hustotě rozložení je:

Korespondující napětí na prvním maximu (1. harmonická, 1. harmonická) ve spektrální hustotě rozložení je:

Na obvodu s komunálním šumem, bez připojení komunálního induktoru, lze maximální komunální proud odhadnout tak, že se zanedbá impedanční sériový ekvivalent (např. odpor vodiče, parazitní indukčnost atd.), jak je znázorněno na obr. 3. Při připojení k LISN (síť stabilizace impedance) bude velikost komunálního proudu:

Velikost napětí komunálního šumu, které přijme přijímač vodivostní zkoušky (analyzátor spektra) na portu LISN, bude tedy:

I když je výsledek skutečně detekovaný na testovacím přijímači:

To znamená, že amplitudy komunálního a diferenčního šumu se překrývají, ale zřejmě pokud je komunální šum potlačen, výsledky testu se zlepší. Proto například v EMC normě EN55022 pro běžná komunikační a průmyslová použití musí být amplituda QP nižší než v rozsahu 150 kHz až 500 kHz. Proto maximální tlumení rušení v soufázovém režimu musí být provedeno zde. Jako příklad uveďme cílové tlumení -20 dB. Pomocí jednoduchého výpočtu lze určit, že hlavní impedancí v obvodu soufázového rušení je impedance parazitní kapacity, která činí přibližně 25 kΩ. Jak je znázorněno na obr. 4, odpovídající požadovaná soufázová impedance je přibližně 250 kΩ, což lze převést na soufázovou tlumivku o hodnotě 125 mH.

Obr. 3 Schéma vodivé zkoušky při testování EMC (obvodové schéma soufázového rušení a rozdílového signálu)

Obr. 4 Vztah mezi obvodem vloženého útlumu filtru (vlevo) a odpovídající amplitudou útlumu a impedancí filtru (vpravo)

Kromě běžných aplikací v běžném režimu na napájecích vedeních se indukčnost v běžném režimu často nachází také na vysokorychlostních signálových linkách, jako jsou USB 3.0, HDMI, LAN apod., nebo některé LVDS signálové linky, jako je CAN BUS, SPI nebo RS232, RS485 apod. Použití induktorů v běžném režimu na signálových linkách má také funkci potlačení šumu v běžném režimu, například poměr potlačení šumu v běžném režimu vyžadovaný pro splnění určitých komunikačních specifikací. Nicméně důležitějším aspektem je efekt doprovodné kompenzace proudu, jak bylo zmíněno na začátku, což je induktor v běžném režimu typu s kompenzací proudu.

Jak je znázorněno na Obr.5, vysokofrekvenční signálové linky obecně používají diferenciální přenos pro přenos signálů. Na signálových linkách se nacházejí odpory, parazitní kapacitory a rozložené induktory. Spletené kabely efektivně snižují parazitní kapacitu, ale nemohou odstranit rozložené induktory. Proto zde existuje diferenciální vstupní indukce na přijímacím konci a vazební proud na lince vytvoří šum na signálovém diagramu. Tyto šumy jsou téměř rovnoměrně rozloženy na obou koncích přijímače podle symetrie přenosové linky. Nyní je na vstupní pozici přijímače umístěn induktor pro společný režim, téměř stejné množství šumu bude eliminováno prostřednictvím vinuté vazby induktoru pro společný režim, čímž se výrazně sníží vazební šum. To znamená, že kompenzační efekt proudu snižuje vstupní šum na přijímači.

Obr.6 Proces přenosu diferenciálních signálů po přenosové trase od vysílacího konce ke konci přijímacího (vlevo) a vylepšení použití indukčností společného režimu na přijímacím konci (vpravo)

Na očním diagramu signálu, jak je znázorněno na obr. 6, snížením vložných ztrát způsobených parazitní indukčností vedení se zlepší poměr signálu k šumu, což je důležité pro delší přenosové linky nebo vysokorychlostní signálové vedení. Obecně řečeno, přenosové linky používané pro výše zmíněné signálové porty jsou obvykle impedanční přenosové linky o hodnotě 90–120 Ω. Na základě konkrétních požadavků na šířku pásma signálu se obvykle volí indukčnosti potlačující společný režim s násobky impedance od 1 do 10, které poskytují potlačení společného režimu v rozsahu -6 dB až -20 dB. Toto je podobné jako u dříve zmíněné aplikace napájení, závisí to na impedanci okruhu šumů ve společném režimu. Samozřejmě, s rostoucí frekvencí (v důsledku požadavků na vysokorychlostní přenos signálů) se společná impedance systému sníží a nadměrně velká indukčnost bude zužovat pásmo filtrace. Proto je nutné ověřit, zda vybraná indukčnost odpovídá požadavkům na přenos vysokorychlostních signálů.

Obr. 6 Schéma signálové kvality ovlivněné vloženým útlumem na diferenčních přenosových linkách

iII. Škodlivost rušivého zvlnění

Takže, jaký je problém s rušením ve společném režimu? Proč je často nutné se zaměřit na tlumení rušení ve společném režimu v obvodu při EMC testování? Samozřejmě, aby bylo možné splnit normy EMC certifikace jednotlivých zemí, je třeba omezit amplitudu signálů ve společném i rozdílovém režimu, zajistit bezpečnost produktu a snížit potenciální škodlivé účinky na elektrickou síť nebo sousední zařízení, které mohou být generovány spotřebiči na straně odběru. Dále, z hlediska integrity napájení a integrity signálu, většina elektrických zařízení a řídicích jednotek spotřebičů pracuje při nízkém napětí a dodatečné rušivé napětí může způsobit chybné řídicí signály nebo přenášená data, dokonce chyby a výpadky. Tato abnormální rušení mohou pocházet jak z plošného spoje, tak z jeho rušivého RF vyzařování, například odpojení mobilních zařízení nebo hvízdání rušivého vysílání. Nakonec, nadměrné rušení ve společném režimu může být vyzařováno do prostoru formou vysokofrekvenčního záření, například u rozsáhlejších obvodů ve společném režimu nebo na vodičích podobných anténám, což může způsobovat dlouhodobé zdravotní rizika, která pro lidské vnímání nejsou okamžitě patrná.

Pro zjednodušení problému ekvivalentně nahradíme vedení magnetickým dipólem a získáme model vyzařování rušivého signálu ve společném režimu, jak je znázorněno na obr. 7. Vzdálenost mezi testovacím bodem a střední polohou vedení ve společném režimu je d, která je obecně mnohem větší než rozměr obvodu, a proto jde o testovací bod ve vzdáleném poli. Tudíž pro vyzařování antény je intenzita pole:

Mezi nimi, je fázová konstanta odpovídající vlnové délce vyzařování, je vzdálenost mezi testovacími pozicemi, je úhlová odchylka θ stupňů od diagramu vyzařování antény a pro magnetické dipóly , a , závisí na typu antény. Protože vyzařování přijaté ve vzdáleném bodě působí současně dvě vedení ve společném režimu pod úhlem , tedy platí:

U rušivého signálu ve společném režimu, jak je znázorněno na obr. 7: a , maximální vyzařování v testovacím bodě se vypočítá následujícím způsobem:

Když je vzdálenost vedení s dostatečně malá Tudíž lze výraz zjednodušit na:

Intenzita vyzařování při společném režimu je tedy úměrná délce vedení přenosu v režimu společného proudu a s rostoucí vzdáleností klesá. Uveďme příklad na velikosti tohoto proudu: předpokládejme délku vedení přenosu v režimu společného proudu 1 metr a amplitudu proudu 7,96 µA, což odpovídá zkoušce pole třídy B podle FCC ve vzdálenosti 3 m při frekvenci 30 MHz, intenzita vyzařování bude:

Tato intenzita přesně odpovídá normovanému limitu. Pokud se ve vzdálenosti 3 metry nachází vodič nebo člověk o délce 1 metru, pocítí napětí 100 µV. Dlouhodobá expozice takovému prostředí má vážný dopad na lidské zdraví a akumulované ozáření může způsobit různé chronické nemoci nebo poškození jednotlivých orgánů, což je také důležitý význam EMC certifikace.

Obr. 7 Model vyzařování a diagram bodu měření šumu při společném režimu

Struktura průběhu napětí na většině spínaných obvodů může být zařazena jako lichoběžníkový průběh, jeho frekvenční spektrum vykazuje dvě fáze poklesu do se zvyšováním úrovně harmonických kmitů. Uzly jsou první úhlová frekvence a úhlová frekvence náběžné hrany. Frekvenční spektrum intenzity vyzařování komunálního režimu se jasně zvyšuje s frekvencí podle . Proto bude u spínaných zdrojů a obvodů signálu obdélníkového tvaru spektrum vyzařování komunálního režimu zhruba vykazovat rozdělení charakteristické pro nejprve rostoucí a poté klesající průběh, jak je znázorněno na obr.8. Proto střední část je tou, která vyžaduje zvláštní řízení nebo potlačení.

Obr.8 Rozložení intenzity šumu vyzařování komunálního režimu odpovídajícího běžným pilovitým vlnám

4. Výběr indukčností komunálního režimu

U silových vedení je zdroj šumu v diferenčním režimu poměrně jasný, ale parazitní faktory je obtížné měřit prostřednictvím přístrojů. Ve většině případů jsou výsledky postupně aproximovány analýzou po testování, a proto je velmi důležité shromážděné zkušenosti. Při uvádění aplikace induktorů v diferenčním režimu v části 2 tohoto článku již bylo zmíněno, že teoretický odhad amplitudy šumu v diferenčním režimu a odpovídající požadavky na indukčnost induktorů v diferenčním režimu mohou sloužit jako výchozí bod pro počáteční experimenty.

Obvykle se pro společný režim induktoru používaného ve filtrující etapě střídavého vstupu proudu používá uzavřený magnetický obvod jako magnetické jádro. Výhodou tohoto uspořádání je, že lze snadno dosáhnout velmi nízké rozptylové indukčnosti a velmi vysokého činitele vazby. Pro vysoké vstupní napětí a relativně nízkou spínací frekvenci může poskytovat dobrý vysokofrekvenční impedanční odpor proti potlačení amplitudy šumu ve společném režimu. Díky skutečnosti, že magnetická permeabilita magnetických materiálů může být rozdělena na indukční část a ztrátovou část Když se magnetické jádro přibližuje nebo překračuje bod s nejvyšší impedanční charakteristikou, ztrátová složka bude tvořit hlavní část impedance. V tomto okamžiku již potlačení šumu není dosahováno snížením amplitudy šumu prostřednictvím indukční impedance, ale absorpcí šumové energie prostřednictvím ztrát v podobě tepla. Proto přiměřený stupeň nasycení (přílišné nasycení způsobí pokles impedance) nebude ovlivňovat účinek potlačení šumu, a proto nemusíme hledat parametry proudu nasycení podobně jako u výkonových cívek.

Při výběru induktorů pro společný režim. Mezitím, pokud jde o část rozptylové indukčnosti, například u indukčnosti 1 mH s koeficientem vazby 99 %, bude na diferenčním obvodu přítomna rozptylová indukčnost 10 μH. Při potlačování diferenčního šumu (obvykle LC filtr v mostové konfiguraci) je třeba také vzít v úvahu tuto část rozptylové indukčnosti. Mírná rozptylová indukčnost pomáhá potlačit vysokofrekvenčný diferenční šum, avšak protože induktory pro společný režim hlavně využívají magnetické jádro uzavřené struktury, může dojít k nasycení jádra při vysokých proudech, což ovlivňuje účinnost přeměny energie a šířku pásma filtrace šumu. Zvýšení podílu rozptylové indukčnosti lze obvykle dosáhnout použitím čtvercových nebo rámových magnetických jader (např. jádro typu UU nebo PQ), nebo asymetrickým vinutím ). Konkrétní výběr musí být uživatelem určen pomocí testování identifikace diferenčního a společného režimu, aby bylo možné stanovit, zda je to nezbytné.

Parametry společného režimu indukce zahrnují zejména hodnotu indukčnosti na jedné straně, Rdc, jmenovitý proud, jmenovité napětí a odolnost proti vysokému napětí (Hi pot). Hodnota indukčnosti na jedné straně hlavně určuje velikost impedancí společného režimu. Rdc je ztráta vodiče při proudu stejnosměrném, a teplotní zvýšení způsobené touto ztrátou určuje hranici jmenovitého proudu. Konečně, protože se používá na vysokonapěťových linkách, jsou napěťové limity a požadavky na bezpečnost označeny odděleně. Uživatelé však dávají přednost hodnocení filtrujícího efektu, takže obecně technická dokumentace obsahuje dvě formy křivek impedančních charakteristik. Jednou z nich je forma impedancí společného/diferenčního režimu znázorněná na obrázku 9-a, druhou pak forma vloženého útlumu v decibelech (dB) podle obrázku 9-b. Obě formy jsou ekvivalentní, přičemž křivka ve formě vloženého útlumu v dB je vytvořena převodem impedancí společného/diferenčního režimu do systému s 50 Ω+50 Ω.

Obr.9 (a) Impedanční forma společného/diferenciálního režimu (b) Vložený útlum v dB

Pro stejnou řadu společného režimu jsou pro různé velikosti proudů a šířky pásm filtru vhodné konstrukce pouzder různých velikostí: čím větší rozměr, tím nižší magnetický odpor magnetického jádra, což umožňuje snížení počtu závitů vinutí, zvětšení průměru měděného drátu a použití větší proudové smyčky; vyšší hodnota indukčnosti nebo nižší stabilní frekvence magnetické permeability materiálu způsobují zužení použitelné šířky pásma filtru, a protože tento typ tlumivky společného režimu umístěný ve smyčce nemusí na vysokofrekvenčním pásmu potlačit rušení.

Codaca Společné reaktory v elektronice jsou v současnosti hlavně rozděleny na dvě části: signální linky a napájecí linky. Existuje více než 10 sérií a 50 různých rozměrů pouzder, stejně jako téměř 300 různých standardních typových označení. Jsou široce používány ve signálních linkách, jako je CAN BUS, RS485, a v různých offline napájecích zařízeních o výkonu od několika wattů do několika kilowattů. Naším technickým specialistům lze také svěřit pomoc uživatelům od testování po analýzu, případně upravit specifikace dle požadavků zákazníka, až po konečné schválení EMC certifikací.

Odkaz

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

[2] Informace o produktu CODACA Inductor： www.codaca.com

[3] Clayton R.Paul. Úvod do elektromagnetické kompatibility. 2. vydání. Wiley-interscience.

[4] Bhag Singh Guru a Huseyin R. Hiziroglu. Základy teorie elektromagnetického pole. 2. vydání. Cambridge University Press.

Vysvětlení ochrany duševního vlastnictví

CODACA "nebo" Codaca "je registrovaná obchodní značka společnosti Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. Jakékoliv použití nebo odkazy na text, data nebo jiné typy veřejně dostupných informací obsahujících duševní vlastnictví publikované nebo šířené společností Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. jsou součástí ochrany duševního vlastnictví této společnosti. Společnost Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. si vyhrazuje příslušná prohlášení k duševnímu vlastnictví, práva na ochranu a další ochranná práva. Aby bylo možné objasnit, že nedochází ke konfliktům duševního vlastnictví, prosím kontaktujte v případě potřeby společnost Shenzhen Kedajia Electronics Co., Ltd.