Classificação de aplicações e seleção de indutores de modo comum

Uma das formas mais comuns de componentes magnéticos é a indutância, que possui um determinado valor de indutância e, portanto, sua impedância aumenta com o aumento da frequência. Isso por si só já pode ser considerado como um filtro passa-altas de primeira ordem; quando o objeto de filtragem que estamos discutindo muda de um único caminho de corrente (loop ou circuito) para dois ou mais, é necessário colocar ao menos um indutor em cada caminho para se obter o mesmo efeito de filtragem em alta frequência – isso pode ser facilmente e inteligentemente projetado em componentes magnéticos práticos, sendo isto o que chamamos aqui de bobina de choque modo comum. Por quê? Porque quando há múltiplos caminhos (como os mais comuns, dois), o fluxo magnético gerado por uma corrente na mesma direção pode ser "compartilhado" com outro caminho de corrente, tornando-se equivalente à obtenção de uma impedância adicional, também conhecida como acoplamento (magnético). Assim, enrolando duas bobinas mutuamente acopladas em torno de um núcleo magnético, pode-se obter um efeito de filtragem melhor do que utilizando dois indutores separados.

Acima são apresentadas as características funcionais básicas dos indutores de modo comum, ou seja, filtragem. Primeiramente, é necessário distinguir entre transformadores e indutores de modo comum, que também requerem operação de acoplamento, pois a filtragem suprime (ou absorve) o ruído na linha. Do ponto de vista da direção da excitação, trata-se de modo comum, enquanto os transformadores transmitem corrente de excitação de tensão representativa de potência, sendo modo diferencial. Assim, de maneira semelhante à conexão dos capacitores de segurança, os indutores de modo comum precisam estar em conexão Y (através do circuito de terra ou circuito de referência de terra), enquanto os transformadores devem estar em conexão X (entre os circuitos de entrada e saída). Em segundo lugar, a avaliação e medição propriamente ditas do efeito de filtragem de modo comum exigem o uso de circuitos auxiliares adicionais. No entanto, nos testes reais de EMC (Compatibilidade Eletromagnética), geralmente apenas se testa o sinal do receptor (LISN - Linear Impedance Stabilization Network) causado pela combinação de modo diferencial e modo comum, para determinar se ele está em conformidade com as normas regulatórias correspondentes (como a certificação CE). Por isso, o papel do indutor de modo comum costuma ser difícil de encontrar nas folhas de especificações, sendo também esta a razão pela qual os engenheiros frequentemente dependem da experiência para fazer previsões simuladas ao selecionar modelos. Finalmente, leitores atentos perceberão que os indutores de modo comum são chamados de indutores, mas não são diferentes dos indutores de potência. Eles não consideram corrente de saturação nem armazenamento de energia, e seus nomes em inglês terminam com choke. Portanto, seu significado básico ainda é choke. Como discutiremos mais adiante, é exatamente por causa do efeito de choke que eles conseguem realizar a filtragem, então chamá-los de bobinas de choque de modo comum está mais alinhado com seu princípio.

Na próxima seção, aprenderemos sobre os princípios estruturais básicos, classificações de aplicações e seleção relacionada dos indutores de modo comum, esperando que seja útil para você como engenheiro. Enquanto isso, caso tenha dúvidas ou deseje discutir a introdução relevante, entre em contato conosco. Nosso time de engenharia fornecerá a você o máximo de assistência possível sob a perspectiva de componentes e aplicações.

一、Agregação de Campo Magnético

Conforme mostrado na Fig.1, a bobina energizada A distribuirá um campo magnético no espaço próximo ao seu circuito elétrico (neste caso, a bobina), representado pelo fluxo magnético Фa (ou→Ba ) da densidade do fluxo magnético (classificação e seleção aplicáveis dos indutores de modo comum). A intensidade do campo magnético depende da magnitude da corrente, do número de espiras da bobina, da área efetiva da seção transversal e de se há ou não um núcleo magnético. O fluxo magnético no centro da bobina pode ser aproximadamente expresso como:

Entre eles, se houver um núcleo magnético no centro da bobina, sua permeabilidade magnética quanto maior for, o comprimento correspondente do circuito magnético equivalente quanto menor for, o fluxo magnético será inevitavelmente maior. Esta é uma estrutura padrão de indutância e sua distribuição espacial correspondente de fluxo magnético. Vale destacar que sua distribuição de fluxo magnético não depende de variações de corrente e é uma relação idêntica. Sua essência é derivada da lei do campo magnético de Gauss nas equações eletromagnéticas de Maxwell.

Fig.1 Distribuição do campo magnético espacial das bobinas energizadas A e B

Quando outra bobina B no espaço se aproxima da bobina A energizada em uma determinada relação posicional (conforme mostrado na Fig.1), o fluxo magnético parcialmente distribuído pela bobina A inevitavelmente atravessará a bobina B, formando uma relação compartilhada. De acordo com a Lei de Ampère, quando o fluxo magnético na espira envolvida pela bobina B varia, uma força eletromotriz induzida, ou tensão induzida, será gerada na espira da bobina B. Pode-se prever que, se a bobina B for uma bobina condutiva aberta, não será possível formar uma corrente de laço, mas apenas uma tensão induzida será criada nas duas extremidades da bobina B. Como não há corrente em sua espira, naturalmente não será gerado um campo magnético espacial correspondente; No entanto, se a bobina B for uma espira fechada, certamente haverá uma corrente de laço gerada, isto é, corrente induzida. Ao mesmo tempo, como há corrente induzida, ela formará uma distribuição de campo magnético espacial inversa. De acordo com a relação espacial entre a bobina B e a bobina A, a bobina A inevitavelmente compartilhará o fluxo magnético distribuído pela bobina B. Então, qual será o resultado final dessa indução mútua? Obviamente, se a bobina A tiver apenas uma corrente constante, a bobina B não sentirá qualquer variação no fluxo magnético que compartilha em uma posição fixa. Portanto, somente quando uma corrente variável (como corrente alternada) for gerada na bobina A a indução mútua poderá ocorrer. Em uma situação individual (apenas analisando o caso em que uma bobina está acoplada a outra bobina), a corrente induzida sempre terá um efeito de contraposição à variação do fluxo magnético. Assim, a influência correspondente da bobina B sobre a bobina A simplesmente anulará a variação do fluxo magnético compartilhado pela bobina A com a bobina B. O fluxo magnético compartilhado pelas duas bobinas se cancelará mutuamente em termos de variação.

O acoplamento de campo magnético em uma posição fixa (diferente de motores ou geradores elétricos) descreve a interação entre diferentes bobinas devido ao fluxo magnético compartilhado sob condições de corrente alternada. Como um transformador para conversão de energia ou isolamento de sinal, ou como um indutor de modo comum para compensação de corrente, trata-se de um caso de acoplamento de campo magnético. Ao projetar ou fabricar um indutor de modo comum, é sempre inevitável considerar uma questão: quais parâmetros devem ser garantidos pelas duas bobinas para atender aos requisitos? Ou, além da corrente e da indutância unilateral, quais são os requisitos necessários para considerar a relação entre as duas bobinas? Um requisito comum de parâmetro é que o erro de sensibilidade nos dois lados deve ser suficientemente pequeno, ou às vezes o coeficiente de acoplamento deve alcançar um nível elevado (como 98%). Isso ocorre porque, como indutor de modo comum do tipo compensação de corrente, se a indutância de dispersão for muito grande, isso terá um efeito significativo no sinal de modo diferencial, causando impedância de modo diferencial desnecessária (resultando em atenuação do sinal ou redução da largura de banda do modo diferencial), ou provocando saturação do núcleo magnético e afetando a supressão de ruído em modo comum. Portanto, é necessário controlar o coeficiente de acoplamento do acoplamento magnético.

Quando o acoplamento do campo magnético ocorre entre duas bobinas por meio de um meio acoplador (núcleo magnético) com permeabilidade magnética uniforme, o fluxo magnético especificado compartilhado pela bobina A para a bobina B é . Pelo contrário, é igual a . Então, como o fluxo magnético compartilhado (acoplamento magnético) corresponde à indutância mútua, pode ser definido respectivamente como a classificação e seleção da aplicação da indutância de modo comum e a classificação e seleção da aplicação da indutância de modo comum e  : 

O fluxo magnético total compartilhado na extremidade da bobina de indução também é conhecido como enlace (linkage, ), que pode ser representado pela relação com base na densidade do fluxo magnético e vetor magnético posição:

O vetor magnético posicionado pela bobina A em cada ponto sobre a bobina B é (no caso médio de aplicação da classificação e seleção com distância entre centros da indutância de modo comum):

O enlace de fluxo entre a bobina A e a bobina B é obtido da seguinte forma:

Portanto, a indutância mútua atuando sobre a bobina A pela bobina B são as seguintes:

O mesmo princípio pode ser aplicado para obter a expressão para o:

Como mencionado anteriormente, o acoplamento do campo magnético ocorre entre duas bobinas por meio de um meio de acoplamento (núcleo magnético) com permeabilidade magnética uniforme. Portanto , obviamente:

A explicação acima afirma que duas bobinas enroladas no mesmo núcleo magnético possuem a mesma indutância mútua, representada por M. A prova detalhada acima pode se referir à fórmula de Neumann. Agora, assumindo que o fluxo magnético total da bobina A a parte compartilhada a proporção de , isto é . Da mesma forma, o coeficiente de acoplamento da bobina B é o , haverá:

Portanto, a relação entre a indutância mútua entre duas bobinas e suas indutâncias independentes pode ser obtida a partir da relação das equações acima:

Acima está a origem do coeficiente de acoplamento magnético k: a indutância real de modo comum pode ser determinada medindo-se separadamente os valores de indutância das duas bobinas (a outra bobina permanece em estado aberto), bem como a indutância de dispersão (a outra bobina permanece em estado fechado, ), e os valores correspondentes de indutância mútua e coeficiente de acoplamento k. Especificamente, para um indutor de modo comum muito simétrico enrolado em um núcleo magnético anular de alta permeabilidade (como um anel de ferrite MnZn), os valores de indutância dos dois enrolamentos são muito próximos, e a magnitude da indutância de dispersão será próxima a . Pode-se perceber que quanto maior o coeficiente de acoplamento, menor será a indutância de dispersão.

iI. Aplicação de Indutores de Modo Comum

Como mencionado no início deste artigo, um indutor de modo comum nada mais é do que um indutor que está simultaneamente conectado em dois circuitos elétricos. Sua função é suprimir ou atenuar o ruído de modo comum que possa existir nos dois circuitos elétricos. No entanto, esses dois circuitos elétricos paralelos não se limitam ao caso de formarem um circuito diferencial, como as linhas L e N em um par de linhas de alimentação, ou as linhas D+ e D- na porta da linha de dados. Devido à geração de ruído de modo comum, pode ser necessária a supressão desse ruído entre linhas de transmissão que compartilham o mesmo terra.

Para determinar a aplicação da indutância de modo comum, é necessário compreender primeiro como ocorre o ruído de modo comum: conforme mostrado na Fig.2 (projeto de referência para a fonte de alimentação chaveada de 60W da Infineon: DEMO_5QSAG_60W1), o terminal de entrada é a entrada da rede elétrica de 85~300VAC e os fios L, N na porta de alimentação formam um terra comum com o terra de referência. Na realidade, há também um fio terra (Green Line) conectado a esse terra de referência e ligado ao terra físico. Agora, o fio L e o fio N formam o circuito de alimentação e estão conectados através do primário deste transformador Flyback. A especificação de Q11 como o transistor principal de chaveamento utiliza o transistor MOS de junção superiormos 800V IPA80R600P7, com um limite máximo de Rds (on) de 600mΩ. Para limitar a dissipação de calor, geralmente se fixa um meio de dissipação de calor (aletas de alumínio) à sua carcaça, o que aumenta a capacitância parasita dos seus pinos de alta tensão em relação ao terra, formando acoplamento capacitivo e acoplando a tensão da entrada de alta tensão e alta frequência para formar um potencial com características de ruído. Os fios L e N no terminal de entrada também receberão esse potencial por meio do terra de referência, formando assim uma fonte de ruído de modo comum. Vale ressaltar que o acoplamento capacitivo, sendo a principal fonte de ruído de modo comum enfrentada nos testes de condução durante os ensaios de compatibilidade eletromagnética (EMC), está amplamente presente em várias fontes de alimentação cuja forma principal é CA-CC (AC-DC) e diferentes estruturas topológicas. Ao mesmo tempo, existem realmente muitos pequenos circuitos nas partes primária e secundária dos transformadores, e cada um desses pequenos circuitos também aumenta a corrente de ruído por acoplamento indutivo, trazendo também ruídos de modo comum ou diferencial difíceis de prever. Portanto, isso gera muita incerteza na correção EMC, sendo também esta a razão pela qual ainda não é possível depender totalmente de softwares de simulação para simulações de compatibilidade eletromagnética.

Fig.2 Exemplo dos Componentes da Estratégia Correspondente de EMI (Infineon DEMO_5QSAG_60W1)

Para estimar a magnitude do ruído em modo comum, geralmente é necessário assumir a capacitância parasita no circuito de ruído em modo comum, que normalmente está na faixa de dezenas de pF. No exemplo mostrado na Fig.2, supondo uma capacitância parasita de 20pF, quando a tensão de entrada é 230Vac e a frequência de chaveamento do transistor principal é de 200KHz, a largura total do pulso de ligar e desligar é de 1 µs e os tempos de subida e descida são de 0,2 µs, respectivamente. A tensão máxima no terminal de entrada é , o ciclo de trabalho da entrada CA através do interruptor é . A primeira frequência de canto na distribuição da densidade espectral é:

A tensão correspondente ao primeiro pico (1ª harmônica) na distribuição da densidade espectral é:

Em um circuito com ruído de modo comum, sem conectar um indutor de modo comum, a corrente máxima de modo comum pode ser estimada ignorando a impedância equivalente em série (como resistência dos fios, indutância parasita, etc.), conforme mostrado na Fig.3. Quando conectado a uma LISN (linear impedance stabilization network), a magnitude da corrente de modo comum será:

Portanto, a amplitude da tensão de ruído de modo comum recebida pelo receptor do teste de condução (analisador de espectro) na porta LISN será:

Apesar disso, o resultado real detectado no receptor de teste é:

Ou seja, as amplitudes do ruído de modo comum e do ruído de modo diferencial estão sobrepostas, mas obviamente, desde que o modo comum seja suprimido, os resultados finais dos testes melhorarão. Por exemplo, portanto, na norma EMC EN55022 para aplicações convencionais de comunicação e industriais, a amplitude QP deve ser inferior a na faixa de 150kHz a 500kHz. Portanto, o máximo a atenuação do ruído em modo comum deve ser realizada aqui. Tomando como exemplo o objetivo de atenuação de -20dB, por meio de um cálculo simples, a principal impedância no circuito em modo comum é a impedância da capacitância parasita, que é aproximadamente 25K Ω. Conforme mostrado na Fig.4, a impedância em modo comum necessária é de aproximadamente 250K Ω, o que pode ser convertido em um indutor em modo comum de 125mH.

Fig.3 Diagrama esquemático do teste de condução nos testes EMC (diagrama do circuito do ruído em modo comum e sinal em modo diferencial)

Fig.4 Relação entre o circuito da perda de inserção do filtro (esquerda) e a amplitude da atenuação correspondente e a impedância do filtro (direita)

Além das aplicações de indutância em modo comum em linhas de alimentação, a indutância em modo comum também é frequentemente encontrada em linhas de sinal de alta velocidade, como USB 3.0, HDMI, LAN, etc., ou algumas linhas de sinal LVDS, como CAN BUS, SPI ou RS232, RS485, etc. O uso de indutores em modo comum em linhas de sinal também tem a função de suprimir o ruído em modo comum, como a taxa de rejeição em modo comum necessária para atender certas especificações de comunicação. No entanto, o ponto mais importante decorre do seu efeito de compensação de corrente associado, conforme mencionado no início, sendo o indutor em modo comum do tipo com compensação de corrente.

Como mostrado na Fig.5, as linhas de sinal de alta velocidade geralmente utilizam transmissão diferencial para transmitir sinais. Existem resistores, capacitores parasitas e indutores distribuídos nas linhas de sinal. Cabos de par trançado podem reduzir efetivamente os capacitores parasitas, mas não conseguem eliminar os indutores distribuídos. Portanto, existe indutância de entrada diferencial na extremidade receptora, e a corrente de acoplamento na linha irá gerar ruído no diagrama do sinal. Esses ruídos são distribuídos quase igualmente em ambas as extremidades do receptor com base na simetria da linha de transmissão. Agora que um indutor de modo comum é colocado na posição de entrada do receptor, a quantidade quase igual de ruído será cancelada por meio do acoplamento das bobinas do indutor de modo comum, reduzindo significativamente o ruído de acoplamento. Ou seja, o efeito de compensação da corrente reduz o ruído de entrada no receptor.

Fig.6 O processo de transmissão de sinais diferenciais ao longo da linha de transmissão, do lado transmissor para o receptor (esquerda) e a melhoria obtida ao utilizar indutores de modo comum no lado receptor (direita)

No diagrama de olho do sinal, conforme mostrado na Fig.6, ao reduzir a perda de inserção causada pela indutância parasita da linha, a relação sinal-ruído será melhorada, o que é importante para linhas de transmissão mais longas ou linhas de sinal de alta velocidade. Em termos gerais, as linhas de transmissão utilizadas para os portos de sinal mencionados acima geralmente são linhas de transmissão com impedância de 90~120 Ω. Com base nos requisitos específicos de largura de banda do sinal, geralmente são selecionados indutores de modo comum com impedâncias variando de 1 a 10 vezes para fornecer supressão de modo comum de -6dB a -20dB. Isso é semelhante à aplicação de alimentação mencionada anteriormente, dependendo do tamanho da impedância do circuito de ruído em modo comum. É claro que, com o aumento da frequência (devido aos requisitos de transmissão de sinal de alta velocidade), a impedância em modo comum do sistema diminuirá, e fornecer uma indutância excessiva reduzirá a largura de banda do filtro. Portanto, é necessário verificar se a indutância selecionada corresponde aos requisitos de transmissão dos sinais de alta velocidade.

Fig.6 Diagrama esquemático da qualidade do sinal afetada pela perda de inserção na linha em linhas de transmissão diferenciais

três, O Dano do Ruído de Modo Comum

Então, qual é o problema com o ruído em modo comum? Por que frequentemente é necessário focar na supressão do ruído em modo comum no circuito durante os testes de compatibilidade eletromagnética (EMC)? Claro, para atender aos padrões de certificação EMC de diversos países, é necessário limitar a amplitude dos sinais em modo comum e modo diferencial, garantir a segurança do produto e reduzir os possíveis danos ao sistema elétrico ou a dispositivos próximos que podem ser gerados pelos equipamentos elétricos no lado do consumo de energia. Em segundo lugar, do ponto de vista da integridade de energia e da integridade de sinal, a maioria dos equipamentos e controladores de aparelhos elétricos opera com baixa tensão, e uma tensão de ruído adicional pode causar sinais de controle anormais ou dados transmitidos incorretamente, incluindo erros e interrupções. Essas interferências anormais podem vir tanto do próprio circuito quanto da interferência RF de ruído, como desconexão de dispositivos móveis ou chiado de ruído na transmissão de rádio. Finalmente, um ruído excessivo em modo comum tende a ser irradiado para o espaço na forma de radiação de alta frequência, como em circuitos de modo comum maiores ou em condutores semelhantes a antenas, representando riscos à saúde em longo prazo que não são perceptíveis aos seres humanos.

Para simplificar o problema, equivalenciamos a linha de transmissão a um casal magnético de Hertz e obtemos o modelo de radiação do ruído em modo comum, conforme mostrado na Fig.7. A distância entre o ponto de teste e a posição central da linha de transmissão em modo comum é d, que geralmente é muito maior do que o tamanho do circuito, sendo, portanto, um ponto de teste de campo distante. Assim, para a radiação de campo distante da antena, sua intensidade de campo é:

Entre eles, é a constante de fase correspondente ao comprimento de onda de radiação, é o espaçamento entre as posições de teste, é o ângulo plano desviado por θ graus do padrão de radiação da antena e, para casais magnéticos de Hertz, , e dependem do tipo de antena. Uma vez que a radiação recebida no ponto distante é a ação simultânea de duas linhas em modo comum em um ângulo de , portanto:

Para o ruído em modo comum, como mostrado na Fig.7: e , a radiação máxima no ponto de teste é obtida da seguinte forma:

Quando o espaçamento entre linhas s é suficientemente pequeno Então pode ser simplificado como:

Portanto, a intensidade da radiação em modo comum é proporcional ao comprimento da linha de transmissão em modo comum e diminui com a distância. Dê um exemplo da magnitude desta amplitude: supondo um comprimento de linha de transmissão em modo comum de 1 metro e uma amplitude de corrente em modo comum de 7,96 µA, correspondente a um teste de campo de 3 metros como Classe B da FCC a 30 MHz, a intensidade da radiação é:

Essa intensidade é exatamente o limite padrão. Se houver um condutor ou pessoa de 1 metro no ponto de teste de 3 metros, sentirá uma tensão de 100 µV. A exposição prolongada a esse tipo de ambiente tem sério impacto na saúde humana, e a radiação acumulada pode causar várias doenças crônicas ou lesões individuais, o que também demonstra a importância da certificação EMC.

Fig.7 Modelo de Radiação e Diagrama do Ponto de Teste do Ruído em Modo Comum

A estrutura de forma de onda na maioria dos circuitos de chaveamento pode ser classificada como uma onda trapezoidal, e seu espectro de frequência apresenta duas fases de desaceleração a partir para com o aumento dos níveis de harmônicas. Os nós são a frequência angular fundamental e a frequência angular do tempo da borda ascendente. O espectro de frequência da intensidade de radiação do modo comum mencionado acima aumenta claramente com a frequência por . Portanto, para fontes de alimentação chaveadas comuns e circuitos de sinais em forma de onda quadrada, o espectro de radiação do modo comum apresentará aproximadamente as características de distribuição de primeiro subida e depois descida, como mostrado na Fig.8. Assim, a parte central é a região que necessita de controle ou supressão especial.

Fig.8 Distribuição da intensidade de radiação de ruído em modo comum correspondente às ondas trapezoidais comuns

quatro, Seleção de Indutores de Modo Comum

Para linhas de energia, a origem do ruído em modo comum é relativamente clara, mas fatores dispersos são difíceis de medir por meio de instrumentos. Na maioria dos casos, os resultados são aproximados gradualmente por meio de análise após testes, portanto a experiência acumulada é muito importante. Ao introduzir a aplicação dos indutores em modo comum na Seção 2 deste artigo, já foi mencionado que a estimativa teórica da amplitude do ruído em modo comum e os requisitos correspondentes de indutância dos indutores em modo comum podem servir como ponto de partida para experimentos iniciais.

Normalmente, o indutor de modo comum utilizado na etapa de filtragem da entrada de potência CA-CC utiliza um anel magnético com circuito magnético fechado como núcleo magnético. A vantagem disto é que ele pode facilmente alcançar uma indutância de dispersão muito baixa e um coeficiente de acoplamento muito alto. Para tensão de entrada elevada e frequência de comutação relativamente baixa, ele pode fornecer uma boa impedância de modo comum elevada para suprimir a amplitude do ruído de modo comum de alto nível. Devido ao fato de que a permeabilidade magnética dos materiais magnéticos pode ser dividida em partes indutivas e a parte de perda Quando o núcleo magnético se aproxima ou excede o ponto de característica de impedância mais alto, a parte de perda ocupará a maior parte da impedância. Neste momento, a supressão de ruído não é mais obtida reduzindo a amplitude do ruído por meio da impedância indutiva, mas sim absorvendo a energia do ruído através do aquecimento por perdas. Portanto, um grau adequado de saturação (a super-saturação causará redução da impedância) não afetará o efeito de supressão de ruído, assim não precisamos procurar parâmetros de corrente de saturação semelhantes aos encontrados nos indutores de potência.

Ao selecionar indutores de modo comum. Paralelamente, se houver uma parte de indutância de dispersão, como por exemplo um acoplamento indutivo de 1 mH com coeficiente de 99%, haverá uma indutância de dispersão de 10 μH presente no circuito diferencial. Ao considerar a supressão de ruído em modo diferencial (geralmente feita por ponte LC), essa parte da indutância de dispersão também deve ser levada em conta. Uma indutância de dispersão moderada é útil para suprimir o ruído em modo diferencial de alta frequência, mas, como os indutores de modo comum utilizam principalmente núcleos magnéticos fechados, é fácil ocorrer saturação do núcleo em altas correntes, o que afeta a eficiência da conversão de energia e a largura de banda do filtro de ruído. O aumento proporcional da indutância de dispersão geralmente pode ser obtido utilizando estruturas de núcleo magnético quadradas ou em forma de quadro (núcleo magnético UU ou núcleo magnético PQ, entre outros), ou ainda empregando enrolamentos assimétricos. ). A seleção específica precisa ser determinada pelo usuário por meio de testes de identificação do separador de modo comum diferencial para verificar se é necessária.

Para os parâmetros da indutância de modo comum, eles incluem principalmente o valor da indutância unilateral, Rdc, Corrente nominal, Tensão nominal e Teste de Tensão (Hi Pot). O valor da indutância unilateral determina principalmente o tamanho da impedância de modo comum. Rdc é a perda em corrente contínua do fio, e o aumento de temperatura causado por essa perda gera o limite da corrente nominal. Além disso, como é utilizado em linhas de alta tensão, o limite de tensão e os requisitos de segurança são especificados separadamente. No entanto, os usuários preferem avaliar o efeito de filtragem; portanto, geralmente, a folha de especificações apresenta duas formas distintas das curvas de características de impedância. Uma delas é a forma de impedância de modo comum/modo diferencial mostrada na Fig. 9-a, e a outra é a forma de perda de inserção em dB mostrada na Fig. 9-b. Ambas são equivalentes, sendo que a curva na forma de perda de inserção em dB é formada ao converter a impedância de modo comum/modo diferencial em um sistema com 50 Ω+50 Ω.

Fig.9 (a) Forma de impedância modo comum/modo diferencial (b) Forma de perda de inserção em dB

Para a mesma série modo comum, estruturas de encapsulamento de tamanhos diferentes são adequadas para diferentes tamanhos de corrente e larguras de banda de filtragem: quanto maior o tamanho, menor a relutância do núcleo magnético, o que pode reduzir o número de espiras do enrolamento, permitindo assim aumentar o diâmetro do fio de cobre e utilizar uma espira de corrente maior; quanto maior o valor da indutância ou mais baixa a frequência estável da permeabilidade magnética do material, mais estreita será a largura de banda de filtragem aplicável, e tal indutor de modo comum colocado na espira pode não ter efeito de supressão de ruído na extremidade de alta frequência.

Codaca Os indutores de modo comum da eletrônica estão atualmente divididos principalmente em duas partes: linhas de sinal e linhas de alimentação. Existem mais de 10 séries e 50 tamanhos diferentes de embalagens, bem como cerca de 300 números de peças padrão diferentes. São amplamente utilizados em linhas de sinal, como CAN BUS, RS485, e em diferentes dispositivos de alimentação off-line, variando de alguns watts a vários quilowatts. Nosso time de tecnologia e P&D também pode ajudar os usuários desde testes até análises ou personalizar especificações adaptadas, visando a conclusão das certificações EMC pertinentes.

Referência

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

[2] Informações sobre Produtos Indutores CODACA： 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.

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