EN
Snabblänkar
När man designar kretsar och standardiserade gemensammoduschoke inte uppfyller kraven blir produktspecialisering nödvändig. Detta säkerställer att kvävning i allmänt läge kan uppfylla kretsens behov vad gäller undertryckning av elektromagnetisk störning (EMI), strukturell layout och andra specifikationer. När man anpassar en gemensammoduschoke krävs det att man väljer lämpliga material och produktstruktur utifrån det faktiska användningsfallet och de erforderliga prestandaparametrarna. För en konstruktör är det ett avgörande första steg att tydligt definiera dessa behov.
1.Definition av en gemensammoduschoke
Först ska vi klargöra vad en gemensammoduschoke är.
Definition: En gemensam modus choke, även känd som en gemensam modus choke-spiral, består av två spolar med samma antal varv lindade i motsatta riktningar på en enda sluten magnetkärna. Den visar en mycket hög impedans mot störningar i gemensam modus, vilket gör att den kan undertrycka störningar i gemensam modus. Tvärtom har den en mycket låg impedans för differentiella signalsignaler, vilket innebär nästan ingen dämpning av önskat signalinnehåll.
Principen: Enligt högerhandsregeln, när en ström i gemensam modus flödar genom lindningarna, förstärker de magnetiska fälten som genereras av de två spolarna varandra (figur 1). Detta får hela komponenten att visa hög impedans, vilket dämpar störsignalen. När en differentiell ström flyter blir de två genererade magnetfälten lika stora men motsatt riktade, vilket neutraliserar varandra (figur 2). Detta gör att önskad strömsignal kan passera oförändrad. Därför används gemensamma modus-chokes i kretsar för att undertrycka störningar i gemensam modus.
Figur 1: När gemensammodeström flyter förstärker magnetfälten varandra
Figur 2: När differentiell modström flyter neutraliserar magnetfälten varandra
2.Huvudkategorier av gemensammodsspolar
Gemensammodsspolar kan delas in i två huvudkategorier baserat på deras användning: signallednings gemensammodspolar och strömmings gemensammodspolar .
Nedan visas standardproduktklassificeringen och motsvarande produktmodeller för gemensammodsspolar på Codaca officiella webbplatsen. Sidan kan nås här:
https://www.codaca.com/Productsctr_Common-Mode-Choke.html
Figur 3: Signallednings gemensammodspola
Figur 4: Gemensammodusinduktor för strömförsörjning
Parameterförklaring:
Tag Codaca CPSQ1515L-203 gemensammodusinduktor som exempel:
Tabell 1: Karakteristiska parametrar för gemensammoduschocken CPSQ1515L-203
① Induktans: Under samma frekvens- och parasitkapacitansvillkor resulterar högre induktans i högre impedans.
② Impedans: Högare impedans ger bättre filtreringsprestanda. Impedansvärdet varierar vid olika frekvenser.
Figur 5: Impedans kontra frekvens karakteristisk kurva för gemensammoduschocken CPSQ1515L-203
③ DC-motstånd (DCR): Motståndet över induktorn under likströmsförhållanden; generellt föredras lägre DCR.
④ Märkström: Den maximala ström som induktorn kan bära kontinuerligt utan att överhettas.
⑤ Märkspänning: Den spänningsklassning vid vilken kretsen är utformad för normal drift.
⑥ Hi-pot (Hållfasthetspänning): Den spänning som lindningen kan tåla mellan varv eller mellan lindningar under en specificerad tid utan att brytas samman.
⑦ Drifttemperaturområde: Det temperaturområde inom vilket komponenten kan fungera tillförlitligt.
3. De 6 stegen i anpassning av gemensammoduschoke
När standardprodukter inte kan uppfylla en kunds behov krävs anpassning av gemensammoduschoke. Efter att ha förtydligat definitionen, principen och parametrarna för gemensammoduschokar kommer vi nu att diskutera hur man anpassar en lämplig för en kund.
Steg 1: Förtydliga kundens krav
Analys av användningsscenariot: Utför en omfattande analys av användningsfallet för gemensammoduschoke. Detta inkluderar den specifika applikationen (vilket avgör den nödvändiga produktgraden – automobil eller industriell), driftspänning, ström och driftfrekvens. Dessa faktorer kommer direkt att påverka design och val av gemensammoduschoke.
Steg 2: Bestäm karakteristiska parametrar
Induktans: Induktans är en av de viktigaste prestandaparametrarna för en gemensammoduschoke och påverkar direkt dess användning. Den nödvändiga induktansen måste bestämmas utifrån det specifika användningsfallet.
Formeln för att beräkna den minsta nödvändiga induktansen för en gemensammoduschoke i en filterkrets (med bortseende från parasitkapacitans) är:
Där 
är det nödvändiga impedansvärdet vid frekvens 
.
Impedans: En gemensammoduschokes förmåga att undertrycka gemensammodusbrus är nära relaterad till dess impedans. Det lämpliga impedansvärdet måste bestämmas utifrån önskat filtreringseffekt.
Steg 3: Välj lämpliga material och produktstruktur
Kärnmaterial: Kärnan används för att förbättra spolens magnetiska permeabilitet, vilket ökar magnetiska induktionsintensiteten inom lindningen och därmed höjer induktansvärdet. Material med hög magnetisk permeabilitet, såsom högpermeabla ferritmaterial, amorfa eller nanokristallina material, väljs vanligtvis. Valet av kärnmaterial påverkar direkt induktorns prestanda, och ett lämpligt material kan också bidra till att minska produktens fysiska storlek.
Spolmaterial: Spolen är vanligtvis lindad av koppartråd. Antalet varv och tråddiameter dimensioneras utifrån den erforderliga induktansen och det effektiva strömvärdet.
Formeln för beräkning av induktans är:
μ 0= Permeabilitet i vakuum
μ e = Relativ permeabilitet för kärnan
A e = Kärnans effektiva tvärsnittsarea
l e = Kärnans effektiva magnetiska väglängd
N = Antal varv i spolen
Enligt formeln kan man, för att uppnå produkts miniatyrisering, överväga att använda en kärna med högre magnetisk permeabilitet för att minska kärnans volym.
Konstruktionsdesign: Baserat på den spatiala layouten av kundens kretskort, designa på ett rationellt sätt en vertikal eller horisontell produktstruktur och välj en genomborrnings- eller ytbetäckningsförpackning för att säkerställa att brämhjulet kan monteras korrekt.
Steg 4: Referens till säkerhetsstandarder
Se upp mot säkerhetsstandarder såsom IEC 60664-1 eller kundens interna standarder.
Steg 5: Beakta miljöfaktorer
Driftsmiljön påverkar också induktorns elektriska prestanda. När ett gemensamt modbrämhjul anpassas bör faktorer som temperatur, fuktighet och kylningsmetod beaktas för att säkerställa att det fungerar stabilt i sin faktiska applikation.
Steg 6: Prestandatestning och optimering
Efter anpassning måste det gemensamma modbrämhjulet genomgå prestandatestning, inklusive tester av induktans, impedans och andra parametrar. Om testresultaten inte uppfyller kraven måste konstruktionen optimeras tills den uppfyller applikationens behov.
4.Slutsats
Sammanfattningsvis kräver anpassning av en lämplig gemensammoduschock omfattande överväganden av flera faktorer, inklusive kundens applikationsbehov, material och konstruktion, prestandaparametrar, säkerhetskrav, miljöfaktorer samt prestandatestning och optimering. Endast genom vetenskaplig analys och rationell design kan man säkerställa att den anpassade gemensammoduschocken uppfyller kraven i den faktiska applikationen.
Forsknings- och utvecklingsteamet på Codaca Electronics har lång erfarenhet av anpassad utveckling av gemensammoduschocker. Vi kan snabbt erbjuda passande produktlösningar för olika kundapplikationsscenarier. Vi välkomnar dig att kontakta oss för rådgivning och mer information.