EN
GYORS LINKEK
Áramkörök tervezésekor, ha a készülékpiacról beszerezhető közös módusú fojtótekercsek nem felelnek meg az igényeknek, akkor termékszabhatásra van szükség. Ez biztosítja, hogy közös üzemmódú elfojtás képes legyen kielégíteni az áramkör elektromágneses zavarok (EMI) csökkentésére, szerkezeti elrendezésre és egyéb specifikációkra vonatkozó igényeit. A közös módusú fojtótekercs szabhatásához a tényleges alkalmazási forgatókönyv és a szükséges teljesítményjellemzők alapján megfelelő anyagok és termékszerkezet kiválasztása szükséges. Egy tervezőmérnök számára az igények pontos meghatározása kritikus első lépés.
1.Közös Módusú Fojtótekercs Definíciója
Először tisztázzuk, mi is az a közös módusú fojtótekercs.
A meghatározás: A közös módusú zavarszűrő, más néven közös módusú tekercs két azonos menetszámú, ellentétes irányba tekercselt tekercsből áll, amelyek egyetlen zárt mágneses magra vannak feltekercselve. A közös módusú zajjal szemben nagyon magas impedanciát mutat, így képes a közös módusú zavarok elnyomására. Ugyanakkor differenciális módusú jelek esetén rendkívül alacsony impedanciát jelent, így a hasznos jelet majdnem teljesen átengedi.
Elv: A jobbkéz-szabály szerint, amikor közös módusú áram folyik a tekercseken keresztül, a két tekercs által létrehozott mágneses mező erősíti egymást (1. ábra). Ezért az alkatrész teljes egészében nagy impedanciát mutat, ami csökkenti a zavaró jelet. Differenciális módusú áram esetén a két mágneses mező egymással megegyező nagyságú, de ellentétes irányú, így kioltják egymást (2. ábra). Ezáltal a hasznos áramjel akadálytalanul áthaladhat. Ezen okból kifolyólag a közös módusú zavarszűrőket olyan áramkörökben alkalmazzák, ahol közös módusú zavarok elnyomása szükséges.
1. ábra: Amikor a közös módusú áram folyik, az elektromágneses terek erősítik egymást
2. ábra: Amikor a differenciális módusú áram folyik, az elektromágneses terek kioltják egymást
2.A közös módusú fojtótekercsek fő kategóriái
A közös módusú fojtótekercseket alkalmazásuk alapján két fő kategóriába sorolhatjuk: jelvezetékes közös módusú fojtótekercsek és teljesítményvezetékes közös módusú fojtótekercsek .
Alább látható a közös módusú fojtótekercsek szabványos termékkategóriáinak besorolása és a hozzájuk tartozó termékmodellek a Codaca hivatalos weboldalon. Az oldal elérhető itt:
https://www.codaca.com/Productsctr_Common-Mode-Choke.html
3. ábra: Jelvezetékes közös módusú fojtótekercs
4. ábra: Erővonalas közös módusú induktor
Paraméterek értelmezése:
A Codaca CPSQ1515L-203 közös módusú induktor példaként:
1. táblázat: A CPSQ1515L-203 közös módusú zavarszűrő jellemző paraméterei
① Induktivitás: Ugyanazon frekvencia és parazita kapacitás mellett a nagyobb induktivitás magasabb impedanciát eredményez.
② Impedancia: A magasabb impedancia jobb szűrőteljesítményt biztosít. Az impedancia értéke különböző frekvenciákon változik.
5. ábra: A CPSQ1515L-203 közös módusú zavarszűrő impedancia–frekvencia jelleggörbéje
③ DC ellenállás (DCR): Az induktor DC feltételek mellett fellépő ellenállása; általában az alacsonyabb DCR érték a kedvezőbb.
④ Névleges áram: Az a maximális áram, amelyet az induktor folyamatosan képes vezetni túlmelegedés nélkül.
⑤ Névleges feszültség: Az a feszültségszint, amelyen a készülék normál működésre van tervezve.
⑥ Feszültségállóság (Hi-pot): A tekercselés által adott időtartamra elviselt feszültség menetek között vagy tekercsek között átütés nélkül.
⑦ Működési hőmérséklet-tartomány: Az a hőmérsékleti tartomány, amelyen belül az alkatrész megbízhatóan működhet.
3. A közös módusú fojtótekercs szabályozásának 6 lépése
Amikor a szabványos termékek nem felelnek meg egy ügyfél igényeinek, a közös módusú fojtótekercs testreszabása szükséges. Miután tisztáztuk a közös módusú fojtótekercsek definícióját, elvét és paramétereit, most azt tárgyaljuk, hogyan lehet egy megfelelőt kialakítani az ügyfél számára.
1. lépés: Az ügyfél igényeinek tisztázása
Alkalmazási forgatókönyv elemzése: Végezzen teljes körű elemzést a közös módusú fojtótekercs alkalmazási területéről. Ez magában foglalja a konkrét alkalmazást (amely meghatározza a szükséges termékkategóriát – gépjárműipari vagy ipari), a működési feszültséget, áramot és frekvenciát. Ezek a tényezők közvetlenül befolyásolják a közös módusú fojtótekercs tervezését és kiválasztását.
2. lépés: Jellemző paraméterek meghatározása
Induktivitás: Az induktivitás a közös módusú fojtótekercs egyik legfontosabb teljesítményparamétere, és közvetlen hatással van alkalmazására. A szükséges induktivitást az adott felhasználási eset alapján kell meghatározni.
A közös módusú fojtó minimálisan szükséges induktivitásának kiszámítására szolgáló képlet szűrőkörben (a parazita kapacitás figyelmen kívül hagyásával) a következő:
Ahol 
a szükséges impedanciaérték a frekvencián 
.
Impedancia: A közös módusú fojtó képessége a közös módusú zaj elnyomására szorosan összefügg az impedanciájával. A megfelelő impedanciaértéket a kívánt szűrési hatás alapján kell meghatározni.
3. lépés: Megfelelő anyagok és termékszerkezet kiválasztása
Maggal anyag: A magot a tekercs mágneses permeabilitásának növelésére használják, amely növeli a mágneses indukció intenzitását a tekercsben, és így növeli az induktivitás értékét. Általában nagy mágneses permeabilitású anyagokat választanak, mint például nagy permeabilitású ferrit, amorf vagy nanokristályos anyagok. A maganyag kiválasztása közvetlenül befolyásolja az induktor teljesítményét, és megfelelő anyagválasztással csökkenthető a termék fizikai mérete is.
Tekercs anyaga: A tekercset általában rézdrótból tekercselik. A menetszámot és a drót átmérőjét a szükséges induktivitás és hatásos áramerősség alapján tervezik.
Az induktivitás kiszámításának képlete:
μ 0= A szabad tér permeabilitása
μ e = A mag relatív permeabilitása
A e = A mag hatásos keresztmetszeti területe
l e = A mag hatásos mágneses úthossza
N = A tekercs menetszáma
Ahogy a képlet mutatja, a termék miniatürizálásához fontolóra vehető olyan mag alkalmazása, amelynek magasabb a mágneses permeabilitása, így csökkentve a mag térfogatát.
Szerkezeti tervezés: A vásárló áramkörének térbeli elrendezésén alapulva ésszerűen tervezze meg a függőleges vagy vízszintes termékszerkezetet, és válassza ki a menetes lyukas vagy felületre szerelhető csomagolási típust annak biztosítása érdekében, hogy a tekercs helyesen legyen felszerelve.
4. lépés: Biztonsági szabványok figyelembevétele
Hivatkozzon biztonsági szabványokra, mint például az IEC 60664-1, vagy a vásárló belső szabványaira.
5. lépés: Környezeti tényezők figyelembevétele
A működési környezet is befolyásolja az induktor elektromos teljesítményét. Amikor közös módusú fojtótekercset szabnak testre, vegye figyelembe a hőmérsékletet, a páratartalmat és a hűtési módszert, hogy biztosítsa a stabil működést a tényleges alkalmazásban.
6. lépés: Teljesítménytesztelés és optimalizálás
Az egyéni testreszabás után a közös módusú fojtótekercsen teljesítményteszteken kell átesnie, beleértve az induktivitás, az impedancia és egyéb paraméterek tesztelését. Ha a teszteredmények nem felelnek meg az előírásoknak, a tervezést addig kell finomhangolni, amíg meg nem felel az alkalmazási igényeknek.
4.Összegzés
Összefoglalva, egy megfelelő közös módusú fojtótekercs testreszabása több tényező átfogó figyelembevételét igényli, beleértve az ügyfél alkalmazási igényeit, az anyagokat és a szerkezetet, a teljesítményjellemzőket, biztonsági követelményeket, környezeti tényezőket, valamint a teljesítménytesztelést és optimalizálást. Csak tudományos elemzésen és racionális tervezésen keresztül biztosítható, hogy a testreszabott közös módusú fojtó a tényleges alkalmazás igényeinek eleget tegyen.
A Codaca Electronics kutatás-fejlesztési csapata rendelkezik széleskörű tapasztalattal a közös módusú fojtók egyedi fejlesztésében. Különböző ügyfélalkalmazási forgatókönyvekhez gyorsan tudunk illeszkedő termékmegoldásokat nyújtani. Örömmel várjuk kapcsolattartását konzultáció és további információkért.