Колдонуу классификациясы жана жалпы индуктивдик кедергилерди тандаңыз

Магниттүү компоненттердин эң жөнгү түрү индукция болуп саналат, анын белгилүү бир индуктивдүүлүк мааниси бар жана демек, импедансы жыштыктын артышы менен артат. Бул өзү гана биринчи тартиптеги жогорку жыштыктагы фильтр катары каралса болот; Биз талкуулап жаткан фильтрлоо объекти бир дагы ток жолу (шлейф же электр шлейф)дан эки же андан көп жолго өткөндө, бирдей жогорку жыштыктагы фильтрация эффектин алуу үчүн ар бир жолго кеминде бир индуктивдик элементти орнотуу керек - бул практикалык магниттүү компоненттерде карапайым жана чеберче ишке ашырыла алат, биз ушул жерде жалпы модалдуу хоккей таяк деп аталган нерсени түшүнөбүз. Эмне үчүн? Себеби, бир нече жол бар болсо (мисалы, эң жөнгү эки), бир жерден токтун багыты менен пайда болгон магнит агымын экинчи ток жолу менен «жабыш» кылууга болот, ал эми кошумча импеданстын эквиваленттүү алынышын камсыз кылат, башкача айтканда (магниттүү) байланыш деп аталат. Ошентип, магниттик негизде бир-бiriмен байланышкан эки катушка орамасын орун орочонун натыйжасында эки бөлөк индуктивдик элементти колдонуудан жакшы фильтрация эффектин алууга болот.

Жогоруда жалпы түрдөгү индуктивдиктердин негизги функционалдык өзгөчөлүктөрү, башкача айтканда, фильтрация көрсөтүлгөн. Анткени алгачы, трансформатор менен жалпы түрдөгү индуктивдиктерди айырмалоо зарыл, анткени алар эки түрдө тең иштетүү операциясын талап кылат, фильтрация сызык боюнча бозгулду (же жуттуруу) басып турат. Эреже боюнча, бул жалпы түр, бирок трансформатор күчүн чагылдырган кернеү өзгөртүү токторун берет, ал дифференциалдык режим болуп саналат. Ошондуктан коопсуздук конденсаторлорунун туташтырылышына окшош, жалпы түрдөгү индуктивдиктер Y-схемага (жерге туташуу же референциялык жерге) туташууга, ал эми трансформатор X-схемага (кириш жана чыгуучу тизмектеринин ортосунда) туташууга тийиш. Экинчи жагынан, анын жалпы түрдөгү фильтрация эффектин өлчөө жана баалоо үчүн кошумча жардамчы тизме колдонуу керек. Бирок, чын EMC (Электромагниттик уюштуруу) тестированиеде, көбүнчө приёмниктин (LISN - Linear Impedance Stabilization Network) сигналын гана текшерет, ал дифференциалдык жана жалпы түрдөрдүн аракетинен пайда болот, демек, стандарттарга (мисалы, CE сертификаты) ылайык экендигин аныктоо үчүн. Ошондуктан, жалпы түрдөгү индуктивдиктин ролу көп учурда техникалык сипаттамада жооп табышы кыйын, бул моделдерди тандашта инженерлер тажрыйба менен иштөөгө таянуудын себеби да болуп саналат. Акыркысы, көз каранды окурмандар жалпы түрдөгү индуктивдиктер индуктивдик деп аталса да, алар энергетикалык индуктивдиктерден айырмаланбайт экенин байкайт. Алар токтун чыгышын же энергияны сактоону карап чыкпайт, алардын аты choke менен аяктайт. Ошондуктан, алардын негизги мааниси по-прежнему choke. Кийинчерээк талкуулай тургандай, туура ошол choke эффектинин аркасында алар фильтрацияны алууга мүмкүнчүлүк алат, ошондуктан аларды жалпы түрдөгү choke катушкалары деп атоо принцибине ылайык келет.

Төмөнкү бөлүмдө инженер катары сиз үчүн жалпы түзүлүш принциптери, колдонуу классификациялары жана жалпы түрдөгү индуктивдүүлүктүн тандалышы боюнча негизги маалыматтарды билүүгө аракет кылабыз. Бир убакта эгерде суроолор болсо же тийиштүү түшүндүрмөлөрдү талкуулай берсеңиз болот, бизге кайрылыңыз. Биздин инженер командабыз компоненттер менен колдонуу жагынан мүмкүн келген жардамды берет.

i. Магнит талаасынын байланышы

1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, токтуу катушка А анын ток чынжырынын (бул жерде катушка) жанындагы мейкиндикте магнит талаасын таратат, ал магнит озу Фa (же →Ba) аркылуу көрсөтүлөт (магнит индукциясынын жалпы түрүндөгү индуктивдүүлүктүн колдонуу классификациясы менен тандалышы). Магнит талаасынын күчү токтун чоңдугуна, катушканын орам санына, эффективдүү кесилиш аянтына жана магнит өзөгү бар же жок экендигине байланыштуу. Катушканын ортосундагы магнит озу жакынча түрдө төмөнкүдөй туюнтулат:

Алардын ичинде, эгерде катушканын ортосунда магниттик негиз болсо, анын магниттик өткөргүчтүүлүгү анык эквиваленттүү магниттик тизме узундугу канчалык чоң болсо канчалык кыска болсо, магниттик агым туурасы менен чоң болот. Бул стандарттуу индукциялык структура жана анын тийешелүү кеңдик магниттик агым таратуусу. Бул жерде магниттик агымдын таркатылышы токтоонун өзгөрүшүнө байланыштуу эмес экенин жана ал тождестволук муносабет экенин белгилеп кетүү керек. Анын негизи Максвелдин электромагниттик теңдемелери боюнча Гаусс магниттик талаа законунан чыгат.

Сүрөт 1. Токтуу катушкалар A жана Bнин кеңдик магниттик талаа таркатылышы

Кеңистикте башка катушка B белгилүү бир позициялык маселеде токтуу катушка A жакындаганда (1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй), катушка A тарабынан бөлүп берилген магнит агымынын бир бөлүгү катушка B аркылуу өтөт жана убактылуу мунасабет түзөт. Ампердин баракаты боюнча, катушка B менен чегараланган контурдагы магнит агымы өзгөргөндө, катушканын контурунда индукцияланган электр кыймылдаткыч күчү же индукцияланган кернеши пайда болот. Эгерде катушка B ачык өткөргүч катушка болсо, контур тогу пайда болбойт, бирок катушканын эки учуна индукцияланган кернеши гана пайда болоорун алдын ала божомолдоого болот; Индукцияланган ток болбосо, ошону менен экөө тең магнит агымынын өзгөрүшүн сезбейт. Бирок, эгерде катушка B туйулган контур болсо, анда индукцияланган ток дагы пайда болот. Ушул учурда, индукцияланган токтуу болгондуктан, ал каршы тарапка карай таралган магнит агымын түзөт. Катушка B менен катушка A ортосундагы кеңистиктик мунасабетке ылайык, катушка A катушка B тарабынан таратылган магнит агымын убактылуу сезет. Ошентип, мындай өз ара индукциянын соңку натыйжасы эмне болот? Айрым айтканда, эгер катушка A даими токко ээ болсо, катушка B катушка A менен бөлүшкөн магнит агымынын өзгөрүшүн сезбейт. Демек, бирок катушка A ичинен өзгөрүлүп турган ток (мисалы, альтернативдик ток) пайда болгондо гана өз ара индукция пайда болот. Бир катушка менен дагы бир катушка гана караган учурда (бир катушка менен гана жупталып турган учурду гана кароодо), индукцияланган ток туруктуу магнит агымынын өзгөрүшүнө каршы келет. Шарттарга ылайык, катушка B таасири катушка A үчүн катушка A дан катушка B га чейин бөлүшүлгөн магнит агымынын өзгөрүшүн басып турат. Эки катушканын магнит агымдарынын өзгөрүшү бир-бирин басып турат.

Белгилүү бир орунда магнит талаасынын байланышы (электр моторлору же генераторлордон айырмаланып) алмаштырылуучу ток шарттарында жалпы магниттик агым аркылуу ар кандай катушкалардын өз ара таасири жөнүндө сөз болот. Эки катушканын байланышын камтый турган мисал катары, энергияны өзгөртүү же сигналдарды изоляциялоо үчүн трансформатор же ток компенсациясы үчүн импульстук индуктивдик элементти айта кетсе болот. Общая модалуу индуктивдик элементти долбоорлоштон же жасаганда, мындай суроого алуу керек: эки катушканын кандай параметрлери талаптарды кантип канааттандырышы керек? Же, ток менен бир тараптуу индуктивдүүлүктөн тышкары, эки катушка ортосундагы байланышты караганда кандай негизги талаптарды эске алуу зарыл? Көбүнчө, эки жактагы датчиктин каталары жеткиликтүү даражада кичине болушу керек же башка учурларда байланыш коэффициенти жогорку деңгээлге (мисалы, 98%) жетиши керек. Бул жол менен, ток компенсациялык типтеги импульстук индуктивдик элементте, эгерде утек конденсатору чоң болсо, дифференциалдык режимдеги сигналга чоң таасир этет, бул эси алуу зарыл эмес дифференциалдык импеданцияны пайда кылат (сигналдын зонасынын кемеюсүнө же дифференциалдык полосанын кысылышына алып келет), же магниттик өзөк чыгышын жана жалпы режимдеги түрмөктү басууга таасирин тийгизет. Ошондуктан, магнит талаасынын байланышын контролдоо зарыл.

Эки катушка ортосундагы магнит талаасынын байланышы бирдей магниттик өткөргүчтүүлүктөгү ортоңку (магниттик негиз) аркылуу болгондо, А катушкасынан Б катушкасына жалпыланган магниттик агым каршылык менен, ал барабар . Анткени жалпыланган магниттик агым (магнит талаасынын байланышы) өз ара индукцияга туура келет, аны жалпы режиминдеги индуктивдүүлүктүн колдонуу классификациясы менен тандоонун жана жалпы режим индуктивдүүлүктүн колдонуу классификациясы менен тандоонун аныктай алабыз жана  : 

Индукциялык катушканын аягындагы жалпы жалпыланган магниттик агым дагы шарттуу агым деп белгиленет (шарттуу агым, ) , ал маселенин негизинде магниттик агымдык тыгыздыктын жана магниттик вектордун позициясы: б катушкадагы ар бир пунктта А катушкасы тарабынан таратылган магниттик вектор позициясы (жалпы режим индуктивдүүлүктүн орто чепке аракетте колдонуунун орточо учурда)

Жалпы режим индуктивдүүлүктүн орто чепке аракетте колдонуунун орточо учурда): коммон моделүү индукциянын :

Катушка А менен катушка В ортосундагы акыйкат байланыш төмөнкүдөй алынат:

Демек, өз ара индукция катушка Ага катушка В таасир кылганда төмөнкүдөй болот:

Ошол эле принципти колдонуп алууга болот туюнтманын:

Бурчуга чейин айтылгандай, магнит талаасынын байланышы бирдей магниттик өткөргүчтүүлүккө ээ болгон ортоңку муздак (магнит өзөк) аркылуу эки катушканын ортосунда болот. Демек , айкалайт:

Жогорудагы түшүндүрмө эки катушка бир магнит өзөгүнө оюлган болсо, алардын өз ара индукциясы бирдей болот дегенди билдирет, ал М аркылуу белгиленет. Жогорудагы кеңири далилдөө Нейман формуласына шилтеме жасап кароого болот. Эми убакытша жалпы магнит агымы катушка Анын бөлүштүрүлгөн бөлүгү пропорциясы , башкача айтканда . Ошентип, В катушкасынын бөлүштүрүү коэффициенти , болот:

Демек, өз ара индукция менен алардын өз индукциясынын ортосундагы муносабатты жогорудагы теңдеме муносабатынан табууга болот:

Жогоруда магнит талаасынын байланыш коэффициенти k-нүн чыгышы келтирилген: акыркы жалпы модалуу индуктордун чоңдугун эки катушканын (экинчи катушка ачык турган) индукция чоңдуктарын өлчөп жана дисперсиялык индукцияны (экинчи катушка туймаланган учурда) аныктап табууга болот. ), ошондой эле өз ара индукция менен байланыш коэффициенти k-нын чоңдуктары. Конкретно, югүртүүчү пермеабелдүүлүктөгү сым орунду магнит ядролорго (мисалы MnZn феррит колчодон) чеберсилик менен намоттолгон симметриялуу жалпы модалуу индуктор үчүн эки намоткалардын индукция чоңдуктары бир-бирине абдан жакын болуп келет, ал эми дисперсиялык индукция чоңдугу болот. Бул жакшы байланыш коэффициенти канчалык жогорку болсо, дисперсиялык индукция ошончолук аз болоорун билдирет.

эки, Жалпы режимдеги индуктордун колдонулушу

Бул маакеде айтылганындай, жалпы режимдеги индуктор деген эки ток чынжырына бир убакта тийешелүү индуктор экенин билдирет. Анын функциясы - бул эки ток чынжырында болушу мүмкүн болгон жалпы режимдеги баскычты же шуугун басуу же кемитүү. Бирок, бул эки параллель ток чынжырлары дифференциалдык чынжыр түзүү менен чектелбеген. Мисалы, электр трансмиссия сызыктарындагы L жана N линиялары же деректер портундагы D+ жана D- линиялар. Жалпы режимдеги шуудун пайда болушу себептелүү таратуу сызыктарынын ортосунда жалпы режимдеги шуудун басылышы талап койулушу мүмкүн.

Общүн моделди индукция көрсөтүү үчүн колдонулуусун аныктоо үчүн, алгач общүн моделди тоскоолдук пайда болушун кантип түшүнүү керек: 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй (Infineon 60 Вт ылдам күч трансформаторы үчүн референциялык долбоор: DEMO_5QSAG_60W1), киргизүү терминалы 85~300VAC электр тогу менен камсыз кылат жана L, N сымдары күч портуна орундуу жерге кошулган. Чындыгында, Green Line деген жергиликтүү жерге да каралат жана физикалык жерге бириктирет. Эми L линиясы жана N линиясы күч тизмегин түзөт жана Flyback трансформаторунун биринчи жагына тууралуу келет. Q11 негизги күч ажыркаткышы катары белгиленген IPA80R600P7 800В супер бутакты MOS транзистору колдонулат, Rds максималдуу чеги (он) 600 мΩ болот. Жылуулукты чачыратууну чектөө үчүн, жылуулук чачыраткыч орточу (алюминий жылуулук чачыраткычтар) анын корпусуна бекитилет, бул анын юридикалык жерге карата чачыраңкы сыйымдуулукту көбөйтөт, сыйымдуу байланышты түзөт жана юридикалык жана жогорку жыштыктагы киргизүү терминалынын кернеин шууган касиеттери бар потенциалга айланта. Киргизүү портундагы L жана N сызыктары ошол эле потенциалды референциялык жер аркылуу кабыл алат, ошентип, жалпы модалдуу шууган көзүн түзөт. EMC тестинде өткөрүүнү талап кылган EMC тестинде кондукциялык текшерүү жүргүзүү зарыл болгон негизги жалпы модалды шуудун көзү экенин эске алуу керек. Бир вақытта трансформатордун биринчи жана экинчи жагында чаңдалган ток тизмектери деле көп болот, ал эми ар бир чаңдалган ток тизмеги индуктивдүү байланыштагы токторду шуугандай кылат, бул жалпы модалды же дифференциалды модалды шуудун болжолдоого мүмкүн болбогон көзүн берет. Ошентип, EMC түзөтүүгө көп чексиздикти кошот, бул электромагниттик уюштуруу симуляциясын каражаттар менен ишке ашырууга мүмкүн эмес экенинин себеби.

Сүрөт 2 EMI тиешелүү стратегия компоненттеринин мисалы (Infineon DEMO_5QSAG_60W1)

Жалпы режимдеги түрмөктүн чоңдугун баалоо үчүн, жалпы режимдеги түрмөк схемасындагы чачыранды сыйымдуулукту кабыл алуу зарыл, ал оңдо пФ диапазонунда болот. Сүрөт 2-дө көрсөтүлгөн мисалда, 20пФ чачыранды сыйымдуулукту кабыл алып, киргизүү ток күчү 230Vac болуп, негизги күч түтүкчөсүнүн абалдаштыруу жыштыгы 200КHz болсо, күйгө келтирүү жана өчүрүү импульстарынын узактыгы 1 µ s, ал эми өсүү менен түшүү четери 0.2 µ s болуп калат. Киргизүү терминалындагы максималдуу кернеши , ачкыч аркылуу AC киргизүүнүн долгу болгондугу спектрдин тыгыздык таралышындагы биринчи бүкүр жыштык:

Спектрдин тыгыздык таралышындагы биринчи чокусундагы (1-гармоника 1-гармоника) тиешелүү кернеши:

Жалпы түрдөгү шуруду бар тизмекте, жалпы түрдөгү индукторду кошпогондо, катар туташтырылган импеданцияны (мысалы, сымдын каршылыгы, паразиттик индукция ж.б.) эске албай жалпы түрдөгү максималдуу токту баалоого болот, 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй. LISN (сызыктуу импеданция стабилизация тармак) кошулганда, жалпы түрдөгү токтун чоңдугу:

Ошентип, LISN портунда өткөрүү тест алуучуда (спектр анализатор) кабыл алынган жалпы түрдөгү шуу кернеши амплитудасы:

Ал эми тест алуучуда аныкталган так натыйжа:

Башкача айтканда, жалпы түрдөгү шуу менен дифференциалдык түрдөгү шуунун амплитудалары бириге, бирок ачык көрүнүп тургандай, жалпы түр басылып турса, соңку тест натыйжалары жакшырат. Ошондуктан, мисалы, EMC стандарты EN55022 коммуникациялык жана өнөр жоболор үчүн конвенциялык, QP амплитудасы төмөн болуш керек 150 КГцден 500 КГцке чейинки диапазондо. Ошондуктан, максималдуу жалбыр жыштыгын кемитүү бул жерде иштетилиши керек. -20дБ максаттуу кемитүүнү мисал катары алып, жөнөкөй эсептөө аркылуу, жалбыр туташтыруудагы негизги импеданция - бул чачыранды сыйымдулуктун импеданциясы, приблизительно 25К Ω. Сүрөттө 4 көрсөтүлгөндөй, тийиштүү жалбыр туташтыруу импеданциясы приблизительно 250К Ω болуп саналат, ал 125мЛ жалбыр индуктивдүүлүккө которулат.

Сүрөт 3 EMC тестинде өткөрүү сыноосунун схемасы (жалбыр жыштыгынын жана дифференциалдык режим сигналынын тизмектин диаграммасы)

Сүрөт 4 фильтрдин киргизилген жоголтуунун тизмеги (сол жак) жана тийиштүү кемитүү амплитудасы менен фильтр импеданциясынын (оң жактагы) ортосундагы катыш

Электр ток күчүндөгү жалпы режим индуктивдүүлүктүн колдонулушуна кошумча катар, жалпы режим индуктивдүүлүк жогорку ылдамдыктагы сигнал сызыктарында да кенен таралган, мисалы USB 3.0, HDMI, LAN жана башкаларында же CAN BUS, SPI же RS232, RS485 сыяктуу LVDS сигнал сызыктарында кездешет. Сигнал сызыктарында жалпы режим индукторлорун пайдалануу ошондой эле жалпы режимдеги тоскоолдуктарды басып турат, мисалы, айрым байланыш стандарттарына ылайык келүү үчүн зарыл болгон жалпы режимди чегереп салуу карым-катышы. Бирок, алгач айтылган акыркы ток компенсациясынын эффектиси менен бирге, эң маанилүү нерсе – бул ток компенсациялык типтеги жалпы режим индуктору.

5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, жогорку ылдамдыктагы сигнал сызыктарында сигналдарды өткөрүү үчүн дифференциалдуу ыкма колдонулат. Сигнал сызыктарында резисторлор, чачыранды конденсаторлор жана таратылган индуктивдүүлүк бар. Бурчактап коюлган сым чектер (twisted pair) чачыранды конденсаторлорду азайтууга эффективдүү болсо да, таратылган индуктивдүүлүктү жок кыла албайт. Ошондуктан, кабыл алуучунун киргизүү индуктивдүүлүгү пайда болот жана сызык боюнча мүнөттүк ток сигналдык диаграммада түрмөктү (noise) түзөт. Бул түрмөктөр симметриялык сызыктын аягында так тең бөлүнүп турат. Эми кабыл алуучунун киргизүү ордунда жалпы режимдеги индуктор (common mode inductor) жайгаштырылган болуп, так тең чамадагы түрмөктөр жалпы режимдеги индуктордун орама байланышы аркылуу басылып, түрмөктүн байланышы эпкин азайып кетет. Башкача айтканда, ток компенсация эффектиси кабыл алуучунун киргизүү түрмөгүн азайтат.

6-сүрөт. Трансмиссиялык линия боюнча дифференциалдык сигналдардын ыңгайлоодон кабылдоого чейинки өтүш процесси (сол жакта) жана кабылдоо учурунда орточо режим индукторлорду колдонуунун артыкчылыгы (оң жакта)

Сигналдын көз диаграммасында, 6-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, линиянын ооз ээри индуктивдүүлүгүнөн пайда болгон киргизүү залалын азайтуу менен сигналдын булгануусу жакшырар, ал узун таратуу сызыктары же жогорку ылдамдыктагы сигнал сызыктары үчүн маанилүү. Жалпысынан, жогоруда айтылган сигнал порттору үчүн колдонулган таратуу сызыктары тууралуу импеданциясы 90~120 Ω болгон таратуу сызыктары болуп саналат. Белгиленген сигналдык дабыл кеңдигине ылайык, 1ден 10го чейинки диапазондо импеданциялык режимдеги индуктивдүүлүктөр тандалат, ал -6dB ден -20dB га чейинки режимди басып чыгарат. Бул мурун айтылган электр энергиясын колдоо түрүнө окшош, бул жерде режими шум цепь импеданциясынын чоңдугуна байланыштуу. Ар дайым катары жыштык арткан сайын (жогорку ылдамдыктагы сигналдарды таратуу талаптарына ылайык) системанын импеданциялык режими төмөндөйт жана артыкча индуктивдүүлүктү берүү фильтрлөө полосасын тарылтат. Ошондуктан, тандалган индуктивдүүлүктүн жогорку ылдамдыктагы сигналдарды таратуу талаптарына ылайык келешин текшерүү зарыл.

6-сүрөт. Дифференциалдуу таратуу сызыктарында линиялык киргизүү жоголтуунун сапатына таасириди көрсөткөн схемалык диаграмма

iII. Орточо режимдүү нейтралдын зыяндуулугу

Эми, жалпы режимдеги тоскоолдук маселеси эмне? EMC тестинде аракетте турган схемадагы жалпы режимдеги тоскоолду басуу менен ошол эле убакта ойлоп коруу керекпи? Албетте, EMC сертификатташтыруу стандарттарын орнотуу үчүн, жалпы жана дифференциалдык сигналдардын амплитудасын чектөө, продукциянын коопсуздугун камсыз кылуу жана электр токтору же көршүлөрдүн тегерегиндеги куралдарга тийгизе аларлык терс таасирди азайтуу зарыл. Экинчи жагынан, электр энергиясынын бүткүлдүгү жана сигналдын бүткүлдүгүнө карап, көпчүлүк электр куралдары жана аппараттардын контроллерлери төмөнкү кернеү менен иштейт, шумдан келген кошумча кернеү нерсе башкаруу сигналдарынын же маалыматтарды берүүнүн катастрофалдуу болушуна, хаталарга жана токтоп калууга алып келет. Бул катмарлуу бозголтуулар плата жана анын RF тоскоолдорунун шумунан да келиши мүмкүн, мисалы, мобильдүү куралдын байланышынын узары же радио колонканын үркүткүч сыбыры. Аягында, жалпы режимдеги ашыкча тоскоол жогорку жыштыктагы радиация ретинде айлана-чөйрөгө чачыратылуу мүмкүн, мисалы, жалпы режимдеги чоң схемаларда же антенналарга окшош кондукторлордо, адам унутуп койгон узак мөөнөттүн ден соолугуна зыян келтирет.

Маселени жөнөкөйлөтүү үчүн, биз трансмиссиялык линияны Герц магниттик жупка тең шарттайбыз жана 7-сүрөттө көрсөтүлгөндөй орточо режимдеги сыбат моделлин алабыз. Сыноо пунктунун орточо трансмиссиялык линиянын борбор позициясы менен арасындагы аралык d болуп саналат, ал гапта ченөө пунктүнүн аймагынан канча чоң экени белгилүү. Антеннанын алыс аймактык сыбаты үчүн, анын талаа күчү:

Алардын ичинде, сыбат узундугуна дал келген фазалык туруктуу сыноо позицияларынын ортосундагы аралык антенна сыбат шаблонынан θ градустарга айланган текши бурч, ал эми Герц магниттик жуптары үчүн , жана , антенна түрүнө байланыштуу. Антеннадан кабыл алуучу алыс аймактагы сыбат - бурч аркылуу бир убакта эки орточо режимдеги линиялардын аракетинен пайда болот , анткени:

Орточо режимдеги сыбат үчүн, 7-сүрөттө көрсөтүлгөндөй: жана , сыноо пунктундагы максималдуу сыбат төмөнкүдөй алынат:

Сызык аралыгы s жетиштүү дәрэжеде кичине болгондо Ошентип, аны төмөнкүчө жеңилдетүүгө болот:

Тепе-тең, бирдей ылдамдыкта чыгаруунун күчү ылдам өткөрүү сызыгынын узундугуна пропорционалдуу жана аралыктан азайт. Бул амплитуданын чоңдугунун мисалын келтирелисиз: бирдей ылдам өткөрүү сызыгынын узундугу 1 метр, ал эми бирдей ылдам токтун амплитудасы 7,96 µA, FCC Class B стандарты боюнча 30MHz тактада 3 метрлик майдан сыноосуна туура келет, чыгаруу интенсивдүүлүгү төмөнкүдөй:

Бул интенсивдүүлүк так ченемдин чегине барабар. Эгерде 3 метрлик сыноо пунктунда 1 метр узундуктагы өткөргүч же адам турган болсо, ал 100 µV кернеэ тийишет. Узак мөөнөттүү экспозиция мындай муражайга олуттуу таасир этет, жана жыйналган радиация хроникалык илдеттердин же жеке зарактаныштардын пайда болушуна алып келет, EMC сертификаттоонун да маанилүү мааниси болуп саналат.

Сүрөт 7. Бирдей ылдам шуугу модель жана сыноо пунктунун диаграммасы

Акча чегара схемаларындагы толкун формасы структурасын трапециялык толкун деп аныктоого болот, ал эми анын жыштык спектринин гармоникалык деңгээлдин көбөйүшү менен эки баскычта баяулашын көрсөтөт чейин жыштыкка ылайык жалпы моданын ошол эле жыштык спектринин радиация интенсивдүүлүгү аныктамалуу жогорулайт. Түйүндөр - бул биринчи бурчтук жыштык жана четке өтүү убактысынын бурчтук жыштыгы. демек, жалпы ыкма электр энергиясынын көптөгөн ачылуу-жабылуу кучтандыруу чеберлерине жана тик бурчтук сигналдык схемаларына ылайык, жалпы моданын радиация спектринин башында көтөрүлүп, андан кийин төмөндөп турган таратуу сапаттары 8-сүрөттө көрсөтүлгөндөй болуп чыгат. Ошондуктан, орто бөлүк - бул өзгөчө контролдоо же басуу керек бөлүк.

Сүрөт 8 Жалпы трапециялык толкундарга ылайык келген жалпы моданын тоскооздук интенсивдүүлүгүнүн таралышы

4. Жалпы мода индукторлорун тандаңыз

Электр желиси үчүн орточо режимдеги талка чыганагы салыштырма ачык, бирок көптөгөн факторлорду приборлор менен өлчөө кыйын. Көбүнчө натыйжалар сыноодон кийин талдоо аркылуу бавурмалашарак аныкталат, демек, тажрыйба жиналат алардын мааниси чоң. Бул макаледе орточо режим индукторлорун колдонуу жөнүндө экинчи бөлүмдө каралганда, орточо режимдеги талканын амплитудасын жана орточо режим индукторлору үчүн тиешелүү индуктивдүүлүк талаптарын теориялык баалоо эксперименттин баштапкы чегин белгиленет.

Адатта AC-DC электр киргизүүнүн фильтрлөө стадиясында колдонулуучу жалпычалы индуктор магниттик нерсеге катуу магниттик тарткычтуу колдонот. Бул жакшы жактары - аз чачыранды индукцияны жана жогорку байланыш коэффициентин оңой гана ишке ашырууга мүмкүнчүлүк берет. Жогорку киргизүү кернеши менен салыштырма түрдө төмөнкү которуу тактабында жалпычалы жогорку импедансты камсыз кылып, жалпычалы жогорку амплитудалуу тоскоолдук амплитудасын басып турат. Магниттик материалдардын магниттик өткөргүчтүүлүгү индуктивдүү бөлүктөргө бөлүнө алгандыктан жана жоголтуу бөлүгү Магниттик негиз амплитуданын эң жогорку импеданциялык сипаттамасына жеткенде же анын артыкчылыгында, жоголтуу бөлүгү импеданциянын негизги бөлүгү болуп калат. Бул учурда тоскоолдукту камтый турган индуктивдүү импеданция аркылуу эмес, жоголтуу жылуу аркылуу тоскоолдук энергиясын жутуу аркылуу ампулитуданы кемитпейт. Ошондуктан, туура чөйрөлөнүү дарежеси (ачык чөйрөлөнүү импеданцияны кемитет) тоскоолдук басуу эффектине таасир этбейт, ошондуктан бизге күч индукторлорундагы сыяктуу чөйрөлөнүү ток параметрлерин издөө керек эмес.

Общая режим индукторлорду тандашканда. Ошондой эле, эгерде 1 мГн индуктивдүүлүк келешеги 99% болгон сыяктуу чөчкөн индукция бөлүгү болсо, дифференциалдык схемада 10 мкГн чөчкөн индукция пайда болот. Дифференциалдык режимдеги тоскооздун басылып туруусун кароодо (алар LC фильтр мостигин колдонушат) бул чөчкөн индукциянын да эске алынуусу керек. Орто чөчкөн индукция жогорку жыштыктагы дифференциалдык режимдеги тоскооздорду басууга жардам берет, бирок общая режим индукторлор негизинен магниттик жабык оролорду колдонор канча чоң токторда оронун каныгып кетишине алып келет, бул электр энергиясын айландыруу эффективдүүлүгүнө жана фильтрлөө тоскооз полосасына таасир этет. Чөчкөн индукциянын пропорциясын жакшыртуу квадрат же рамкалуу магнит оролордун конструкциясын колдонуу менен (UU магнит оро же PQ магнит оро ж.б.) же симметриясыз орундагы катушкаларды колдонуу менен ишке ашырылат. ). Айырмача жана жалпы түрдөгү бөлгүчтү аныктоо үчүн колдонуучу тарабынан өткөрүлгөн тесттик аныкталаары менен аныкталышы керек болгон конкреттүү тандашуу.

Общая түрдө индуктивдүүлүк параметрлерине бир жактуу индуктивдүүлүк мааниси, Rdc, Күтүлгөн ток, күтүлгөн кернеши жана чыдамдуулук кернеши кирет. Бир жактуу индуктивдүүлүк мааниси негизинен общий модалды импеданстын өлчөмүн аныктайт. Rdc – бул сымдын DC жоголтуусу, ал эми юрий жылууга чыгат жана күтүлгөн ток чектөөсүн пайда кылат. Акыр-аягы, анткени ал жогорку кернеши бар линияларда колдонулат, керне шеги менен коопсуздук талаптары айрым белгиленет. Бирок колдонуучулар фильтрация эффектин баалоону каалашат, ошондуктан жалпысынан техникалык сипаттоо китепчеси эки түрдө импеданстагы сипаттоочу көрүнүштөрдү камтыйт. Бири 9-а-сүрөттө көрсөтүлгөндөй общий/дифференциалды модалды импеданс формасы болсо, экинчиси 9-б-сүрөттө көрсөтүлгөндөй dB түрүндө киргизүүнүн жоголтуусу. Экиси тең барабар, ал эми dB түрүндө киргизүүнүн жоголтуу эгри сызыгы 50 Ω+50 Ω системага өзгөртүлгөн общий/дифференциалды модалды импеданстан пайда болот.

Сүр.9 (а) Жалпы түр/дифференциалдуу түр импедансы (б) Туюнтма жоголтуу dB түрү

Бирдей жалпы-режимдеги серия үчүн, айырмаланган өлчөмдөгү орамалар ар кандай ток өлчөмдөрү менен сүзгүчтүн ар кандай полосасына ылайык: ораманын өлчөмү канчалык чоң болсо, магниттик негиздин магниттик каршылыгы ошончолук аз болот, бул ораманын бурчтарынын санын кемитүүгө мүмкүнчүлүк берет, ошентип мыстан тарамдын диаметрин чоңойтууга жана чоң ток контурун колдонууга болот; индукция деңгээли жогору болгон сайын же материалдын магниттик өткөрүмдүүлүгүнүн турактуу жыштыгы канчалык төмөн болсо, сүзгүчтүн колдонулган полосасы ошончолук тар болот жана ушундай жалпы-режимдеги индуктивдүү орамада юВ диапазонунда тоскоолдук келтирип чыгарбайт.

Codaca Электрониканын орточо режим индукторлору азыркы тапта негизинен эки бөлүккө бөлүнөт: сигнал сызык жана электр энергиясы сызык. 10 сериядан ашык, 50 түрдүү өлчөмдөгү пакеттер, шамалуу 300 түрдүү стандарттык бөлүктөр бар. Алар CAN BUS, RS485 сыяктуу сигнал сызыктарда жана бир нече ваттан бир нече киловатка чейинки чыгыш күч трансформаторлорундо кеңири колдонулат. Биздин Илимий-изилдөө техникалык командабыз колдонуучуларга тесттен анализге чейинки жардам берип, же ылайыкташтыруу үчүн техникалык шарттарды тактоо менен EMC сертификатташтырууга чейинки жеткизе алат.

Маниздоо

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

[2] CODACA Индуктор продукциясы боюнча маалымат： www.codaca.com

[3] Clayton R.Paul. Электромагниттик уюмдуулукка кириш. 2-басма. Wiley-interscience.

[4] Bhag Singh Guru and Huseyin R. Hiziroglu. Электромагниттик талаа теориясынын негиздери. 2-басма. Cambridge University Press.

Интеллектуалдык мүлк сактоо боюнча түшүндүрмө

CODACA "же" Codaca "Шэньчжэньдин катталган соода маркасы Codaca Electronic Co., Ltd. компаниясы Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd тарабынан жарыяланган же таратылган интеллектуалдык менчик мазмунун камтыган текстти, маалыматты же башка түрдөгү коомдук маалыматты колдонуу же шилтеме кылуу Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. интеллектуалдык менчик укугун коргоого жатат. Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. тиешелүү интеллектуалдык менчик декларациясын, укуктарды коргоо жана башка коргоо укуктарын өзүнө калтырат. Маанилүү маселелерде сизде кандайдыр бир интеллектуалдык менчик кагылышуулары жок экендигин тактоо үчүн, зарыл болсо, Shenzhen Kedajia Electronics Co., Ltd. менен байланышыңыз.