Жалпы режимді шунттарды тиесілі ету кезінде қандай факторларды ескеру керек?

Схемаларды жобалау кезінде, егер стандартты стандартты жалпы режимдегі дроссельдер талаптарға сәйкес келмесе, өнімді теңшеу қажет болады. Бұл қамтамасыз етеді ортақ режимдегі қысылу электромагниттік кедергіні (EMI) басуға, құрылымдық орналасуға және басқа да техникалық сипаттамаларға арналған схеманың қажеттіліктерін қанағаттандыра алады. Жалпы режимдегі дроссельді теңшеу нақты қолданба сценарийі мен талап етілетін өнімділік параметрлеріне негізделген сәйкес материалдарды және өнім құрылымын таңдауды талап етеді. Инженер-конструктор үшін бұл қажеттіліктерді нақты анықтау маңызды бірінші қадам болып табылады.

1.Жалпы режимдегі дроссельдің анықтамасы

Алдымен, жалпы режимдегі дроссельдің не екенін түсіндіріп алайық.

Анықтама: Жалпы режимдегі дроссель, сондай-ақ жалпы режимдегі дроссель катушкасы ретінде белгілі, бір жабық магниттік ядроға қарама-қарсы бағытта оралған айналу саны бірдей екі катушкадан тұрады. Ол жалпы режимдегі шуға өте жоғары кедергіні ұсынады, бұл жалпы режим кедергісін басуға мүмкіндік береді. Керісінше, оның дифференциалдық режим сигналдарына өте төмен кедергісі бар, бұл қажетті сигналдың басылуын дерлік тудырмайды.

Құрылымы: Оң жақ ережеге сәйкес, орамдар арқылы жалпы режимдік ток өткенде, екі катушкалар тудыратын магнит өрістері бір-бірін күшейтеді (1-сурет). Бұл бүкіл құрамдас бөлікте кедергі сигналын әлсірететін жоғары кедергіні көрсетеді. Дифференциалды режим тогы өткенде екі магнит өрісі тең және қарама-қарсы, бірін-бірі жоққа шығарады (2-сурет). Бұл қажетті ток сигналының әсер етпестен өтуіне мүмкіндік береді. Осы себепті жалпы режимдегі кедергілерді басу үшін тізбектерде жалпы режимді дроссельдер қолданылады.

1-сурет: Жалпы режимдегі ток өткен кезде магнит өрістері бір-бірін күшейтеді

2-сурет: Дифференциалды режимдегі ток өткен кезде магнит өрістері бір-бірін жояды

2.Жалпы режимдегі дроссельдердің негізгі санаттары

Жалпы режимдегі дроссельдерді қолдануына қарай екі негізгі санатқа бөлуге болады: сигнал желісінің жалпы режимінің дроссельдері және электр желісінің жалпы режимінің дроссельдері .

Төменде стандартты өнім классификациясы және жалпы режимдегі дроссельдерге арналған сәйкес өнім үлгілері берілген Codaca ресми сайты. Бетке мына жерден кіруге болады:
https://www.codaca.com/Productsctr_Common-Mode-Choke.html

3-сурет: Сигнал желісінің жалпы режимінің дроссельі

4-сурет: Қуат желісінің жалпы режимінің индукторы

Параметрлерді түсіндіру:

Codaca CPSQ1515L-203 жалпы режим индукторын қабылдау  мысал ретінде:

1-кесте: CPSQ1515L-203 жалпы режимдегі дроссельдің сипаттамалық параметрлері

① Индуктивтілік: бірдей жиілік пен паразиттік сыйымдылық жағдайында үлкен индуктивтілік жоғары кедергіге әкеледі.

② Кедергі: Жоғары кедергі жақсырақ сүзу өнімділігін қамтамасыз етеді. Кедергі мәні әртүрлі жиіліктерде өзгереді.

5-сурет: CPSQ1515L-203 жалпы режимдегі дроссельге арналған кедергі мен жиілік сипаттамасының қисығы

③ Тұрақты ток кедергісі (DCR): тұрақты ток жағдайында индуктор арқылы көрсетілетін кедергі; әдетте, төменгі DCR артықшылық береді.

④ Номиналды ток: индуктор қызып кетпей үздіксіз өткізе алатын максималды ток.

⑤ Номиналды кернеу: тізбек қалыпты жұмыс істеуге арналған кернеу номиналы.

⑥ Hi-pot (Төзімді кернеу): Орам бұрылыстар арасында немесе орамдар арасында белгілі бір уақыт ішінде бұзылмай шыдай алатын кернеу.

⑦ Жұмыс температурасының диапазоны: компонент сенімді жұмыс істей алатын температура диапазоны.

3. Жалпы режимдегі дроссельді теңшеудің 6 қадамы

Стандартты өнімдер тұтынушының қажеттіліктерін қанағаттандыра алмаса, жалпы режимдегі дроссельді теңшеу қажет. Жалпы режимдегі дроссельдердің анықтамасын, принципін және параметрлерін түсіндіргеннен кейін біз енді клиент үшін қолайлысын қалай теңшеу керектігін талқылаймыз.

1-қадам: Тұтынушы талаптарын нақтылаңыз

Қолдану сценарийін талдау: Жалпы режимдегі дроссельді пайдалану жағдайына жан-жақты талдау жасаңыз. Бұл арнайы қолданбаны (қажетті өнім сыныбын анықтайды — автокөлік немесе өнеркәсіптік), жұмыс кернеуі, ток және жұмыс жиілігі. Бұл факторлар жалпы режимдегі дроссельдің дизайны мен таңдауына тікелей әсер етеді.

2-қадам: Сипаттама параметрлерін анықтау

Индуктивтілік: Индуктивтілік жалпы режимдегі дроссельдің ең маңызды өнімділік параметрлерінің бірі болып табылады және оның қолданылуына тікелей әсер етеді. Қажетті индуктивтілік нақты пайдалану жағдайына байланысты анықталуы керек.
Сүзгі тізбегіндегі жалпы режимді дроссель үшін қажетті минималды индуктивтілікті есептеу формуласы (паразиттік сыйымдылықты ескермей):

Қайда жиіліктегі қажетті кедергі мәні болып табылады .

Импеданс: Жалпы режимдегі дроссельдің жалпы режимдегі шуды басу мүмкіндігі оның кедергісімен тығыз байланысты. Қажетті сүзгі әсерінің негізінде сәйкес кедергі мәнін анықтау керек.

3-қадам: Сәйкес материалдар мен өнім құрылымын таңдаңыз

Негізгі материал: Өзек катушканың магниттік өткізгіштігін арттыру үшін пайдаланылады, бұл орамдағы магниттік индукцияның қарқындылығын арттырады және осылайша индуктивтіліктің мәнін арттырады. Магниттік өткізгіштігі жоғары материалдар, мысалы, өткізгіштігі жоғары феррит, аморфты немесе нанокристалды материалдар әдетте таңдалады. Негізгі материалды таңдау индуктордың өнімділігіне тікелей әсер етеді және қолайлы материал да өнімнің физикалық өлшемін азайтуға көмектеседі.

Орам материалы: Орам әдетте мыс сымнан оралған. Бұрылыстардың саны мен сым диаметрі қажетті индуктивтілікке және тиімді ток мәніне негізделген.

Индуктивтілікті есептеу формуласы:

μ ₀= Бос кеңістіктің өткізгіштігі

μ _e = Ядроның салыстырмалы өткізгіштігі

А _e = Ядроның тиімді көлденең қимасының ауданы

l _e = Ядроның тиімді магниттік жолының ұзындығы

Н = Орамдардың айналу саны

Формулада көрсетілгендей, өнімді кішірейтуге қол жеткізу үшін өзек көлемін азайту үшін магниттік өткізгіштігі жоғары өзекті пайдалануды қарастыруға болады.

Структуралық дизайн: Тұтынушының схемалық платасының кеңістіктік орналасуына сүйене отырып, дроссельдің дұрыс орнатылуын қамтамасыз ету үшін өнімнің тік немесе көлденең құрылымын ұтымды түрде жобалаңыз және саңылау немесе беткі қаптама түрін таңдаңыз.

4-қадам: Қауіпсіздік стандарттарына сілтеме

IEC 60664-1 сияқты қауіпсіздік стандарттарын немесе тұтынушының ішкі стандарттарын қараңыз.

5-қадам: Қоршаған орта факторларын қарастырыңыз

Жұмыс ортасы индуктордың электрлік өнімділігіне де әсер етеді. Жалпы режимдегі дроссельді теңшеу кезінде оның нақты қолданыста тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін температура, ылғалдылық және салқындату әдісі сияқты қоршаған орта факторларын ескеріңіз.

6-қадам: өнімділікті тексеру және оңтайландыру

Баптаудан кейін жалпы режимдегі дроссель индуктивтілікке, кедергіге және басқа параметрлерге арналған сынақтарды қоса, өнімділік сынағынан өтуі керек. Егер сынақ нәтижелері талаптарға сәйкес келмесе, дизайн қолданбаның қажеттіліктерін қанағаттандырғанша оңтайландырылуы керек.

4.Қорытынды

Қорытындылай келе, қолайлы жалпы режимдегі дроссельді теңшеу тұтынушы қолданбасының қажеттіліктерін, материалдар мен құрылымды, өнімділік параметрлерін, қауіпсіздік талаптарын, қоршаған орта факторларын және өнімділікті тексеру мен оңтайландыруды қоса алғанда, көптеген факторларды жан-жақты қарастыруды талап етеді. Тек ғылыми талдау және ұтымды дизайн арқылы теңшелген жалпы режимдегі дроссельдің нақты қолдану талаптарына сәйкес келетініне кепілдік беруге болады.

Codaca Electronics компаниясының ҒЗТКЖ тобының жалпы режимдегі дроссельдерді арнайы әзірлеуде үлкен тәжірибесі бар. Біз тұтынушылардың әртүрлі қолдану сценарийлері үшін сәйкес өнім шешімдерін жылдам ұсына аламыз. Консультация және қосымша ақпарат алу үшін бізге хабарласуыңызға қуаныштымыз.