Umumiy rejimli induktiv elementlarni tanlash va dasturlashga oid tasnif

Mavjud bo'lgan magnit komponentlarning eng keng tarqalgan shakli induktivlikdir, ma'lum bir induktivlik qiymatiga ega bo'lib, shu sababli uning to'siqi chastotaning oshishi bilan ortadi. Buni o'zini o'zi yuqori chastotali filtrlashning birinchi tartibdagi filtr sifatida qarash mumkin; Biz muhokama qilayotgan filtr obyekti bitta tok yo'lidagi (kontur yoki elektrik konturi) dan ikkita yoki undan ortig'iga o'tganda, har bir yo'l uchun kamida bitta induktiv elementni o'rnatish kerak bo'ladi, shunda yuqori chastotali filtr effekti hosil bo'ladi. Bu amaliy magnit komponentlarida ajoyib va qulay ravishda amalga oshirilishi mumkin bo'lgan narsa - bu biz hozir so'z bormoqda bo'lgan umumiy rejimli drossel (common mode choke). Nima uchun? Chunki, bir nechta yo'l (masalan, eng oddiy ikkitasi) mavjud bo'lganda, bir xil yo'nalishdagi tok tomonidan yaratilgan magnit oqimi boshqa tok yo'lidan 'ulashilishi' mumkin bo'lib, bu esa qo'shimcha to'siqqa ekvivalent bo'ladi, ya'ni (magnit) bog'lanish deyiladi. Shunday qilib, magnit yadroni o'rab turgan ikkita o'zaro bog'langan chulg'am o'ramlarini uloqtirish orqali ikkita alohida induktorlardan foydalanishdan yaxshi filtr effekti qo'lga kiritiladi.

Yuqoridagi umumiy rejimli induktorlarning asosiy funktsional xususiyatlarini, ya'ni filtratsiyani tavsiflaydi. Shunday qilib, avvalo, transformatorlarni va ham yana birlashish operatsiyasini talab qiluvchi umumiy rejimli induktorlarni farqlash kerak, chunki filtrlash liniyadagi shovqinni so'ndiradi (yoki yutadi). Uzbektorlardan bir tomonlama umumiy rejim, lekin transformatorlar quvvatni ifodalovchi kuchlanishni uzatadi, bu differentsial rejimdir. Shu sababli, xavfsizlik kondensatorlarining ulanishiga o'xshab, umumiy rejimli induktorlar Y ulanishi (yer devori yoki referent yer devori orqali) kerak bo'lsa, transformatorlarga X ulanishi (kirish va chiqish devorlari orasida) kerak bo'ladi. Ikkinchidan, uning umumiy rejimli filtr effektini baholash va o'lchash uchun qo'shimcha yordamchi devorlardan foydalanish talab etiladi. Biroq, amaliy EMC (Elektromagnit Совместимость) sinovlarida ko'pincha qabul qilgich (LISN - Linear Impedance Stabilization Network) signallarini farqli rejim va umumiy rejim kombinatsiyasi natijasida tekshiriladi va mos kelishini belgilaydi. muvofiq me'yoriy standartlar (masalan, CE sertifikati). Shu sababli, umumiy rejimli induktivitetning rolini ko'pincha spetsifikatsiya kitobida javob topish qiyin bo'ladi, bu esa muhandislarning modellar tanlashda ko'pincha tajriba asosida simulatsiya bashoratlari qilishiga sabab bo'ladi. Nihoyat, e'tiborli o'quvchilar umumiy rejimli induktorlarni induktor deb atashgan bo'lsalar ham, ular quvvat induktorlaridan farqli emasligini aniqlaydilar. Ular to'yinganlik tokini yoki energiya saqlashni hisobga olmaydilar va ularning ingliz tilidagi nomlari choke bilan tugaydi. Shu sababli, ularning asosiy ma'nosi hali ham choke. Keyinchalik muhokama qilamizdek, aynan shu choke effekti tufayli ular filtratsiya qilish imkonini beradi, shu sababli ularni umumiy rejimli choke katushkalari deb atash ularning printsipiga mosroqdir.

Quyidagi bo'limda biz umumiy rejimli induktorlarning asosiy tuzilish tamoyillari, qo'llanilish klassifikatsiyasi va bog'liq tanlov haqida bilib olamiz, siz uchun foydali bo'lishini umid qilamiz. Shu bilan birga, agar savollaringiz bo'lsa yoki tegishli tushuntirishni muhokama qilmoqchi bo'lsangiz, biz bilan bog'laning. Bizning muhandislik jamoamiz komponentlar va qo'llanilish nuqtai nazaridan imkon qadar ko'proq yordam beradi.

i. Magnit maydon kuchaytmasi

1-rasmda ko'rsatilgani kabi, tokli A o'rami o'zining elektr zanjiri (shu yerda o'ram) atrofida magnit maydon tarqatadi, bu magnit oqimi Фa (yoki →Ba) tomonidan ifodalanadi (magnit zichlik umumiy rejim induktivligining qo'llanilish klassifikatsiyasi va tanlovi). Magnit maydon kuchi tok kattaligiga, o'ramning burilish soniga, samarali ko'ndalang kesim yuziga va magnit yadro mavjudligiga bog'liq. O'ram markazidagi magnit oqimini taxminan quyidagicha ifodalash mumkin:

Ularning ichida, agar spir o'rtasida magnit yadrosi bo'lsa, uning magnit o'tkazuvchanligi u qanchalik katta bo'lsa, shunchalik ekvivalent magnit zanjir uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, magnit oqim doimiy ravishda yanada kattaroq bo'ladi. Bu standart induktivlik tuzilishi va unga mos keluvchi fazoviy magnit oqimi tarqalishidir. E'tibor bering, uning magnit oqimi tarqalishi tokdagi o'zgarishlarga bog'liq emasligi hamda identifikatsiya munosabatlari ekanligini aytish kerak. Shunday ekan, uning asosi Maxwell tenglamalarining magnit maydoni qonunidan kelib chiqqan.

Rasm.1 A va B spiralarning fazoviy magnit maydoni taqsimoti

Agar fazoda boshqa B spirali A spirali ma'lum bir pozitsion aloqada bo'lsa (1-rasmda ko'rsatilgani kabi), A spirali tomonidan taqsimlangan magnit oqimining bir qismi B spirali orqali o'tadi va umumiy munosabat yuzaga keladi. Amper qonuniga muvofiq, B spirali bilan chegaralangan konturda magnit oqimi o'zgarsa, B spirali konturida induksion elektromagnit kuch, ya'ni induksion kuchlanish hosil bo'ladi. Agar B spirali ochiq o'tkazuvchi spiraldan iborat bo'lsa, hech qanday halqa tokini hosil qilmasdan, balki faqat B spirali uchlari orasida induksion kuchlanish vujudga keladi. Shu sababli, uning konturida tok bo'lmasa, shunday qilib, mos ravishda fazoviy magnit maydon ham hosil bo'lmaydi; Biroq, agar B spirali yopiq halqadan iborat bo'lsa, aniq halqa tokini hosil qiladi, ya'ni induksion tok. Shuningdek, induksion tok mavjudligi sababli ayni shu teskari fazaviy magnit maydon tarqalishini hosil qiladi. B spirali va A spirali orasidagi fazoviy munosabatlarga qarab, A spirali B spirali tarqatgan magnit oqimini ulashadi. Demak, bunday o'zaro induksiyaning yakuniy natijasi qanday bo'ladi? Albatta, agar A spirali doimiy tokka ega bo'lsa, B spirali o'zining belgilangan holatida hech qanday o'zgarishni his etmaydi. Shu sababli, faqat A spirali o'zgaruvchan tok (masalan, o'zgaruvchan tok) hosil qilganda o'zaro induksiya sodir bo'ladi. Bir-birga mos keluvchi vaziyatda (faqat bir spiraldan ikkinchi spiralgina juftlashgan holdagini ko'rib chiqsak), induksion tok har doim magnit oqimining o'zgarishiga qarshi ta'sir qiladi. Shu tufayli, mos ravishda, B spirali A spirali ustida ta'siri A spirali tomonidan B spirali uchun ulashilgan magnit oqimining o'zgarishini bekor qiladi. Ikkala spiral tomonidan ulashilgan magnit oqimlari o'zgarish jihatidan bir-birini bekor qiladi.

O'zgarmas holatda magnit maydon bog'lanishi (elektr dvigatellari yoki generatorlardan farqli o'laroq) o'zgaruvchan tok shartlarida umumiy magnit oqimi tufayli turli gilamlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni tavsiflaydi. Quvvatni o'zgartirish yoki signallarni izolyatsiya qilish uchun transformator sifatida yoki tok kompensatsiyasi uchun umumiy rejim induktori sifatida bu magnit maydon bog'lanishining bir nechta hollari hisoblanadi. Umumiy rejim induktori loyihalash yoki ishlab chiqarishda doim quyidagi savolga duch kelamiz: ikkita gilam qanday parametrlarga ega bo'lishi kerak? Yoki tok va bitta induktivlikdan tashqari, ikkitasining o'zaro munosabatini hisobga olish uchun qanday talablarni ko'rib chiqish kerak? Keng tarqalgan parametr talabi shundan iboratki, ikkala tomonning ham his etish xatosi yetarlicha kichik bo'lishi kerak yoki ba'zan bog'lanish koeffitsienti yuqori darajaga (masalan 98%) yetib borishi kerak. Chunki tok kompensatsiya turi sifatida umumiy rejim induktori, agar induktiv quvurish juda katta bo'lsa, bu differentsial rejim signaliga sezilarli ta'sir qiladi, natijada ortiqcha differentsial rejim impedansi (signalingni kamaytirish yoki differentsial rejim uzatish chastotasi chegarasini kamaytirish), yoki magnit yadro to'yinishi va umumiy rejimli shovqinni so'ndirishni ta'minlashga sabab bo'ladi. Shu sababli, magnit maydon bog'lanish koeffitsientini nazorat qilish zarur.

Agar ikkita shym to'g'ri magnit o'tkazuvchanligi bo'lgan bog'lovchi muhit (magnit yadroning) orqali magnit maydoni bilan bir-biriga ulansa, A shymdan B shymga uzatiladigan belgilangan magnit oqimi aksincha, u quyidagiga teng: keyinchalik, ulanishdagi magnit oqimi (magnit maydoni bilan bog'lanish) o'zaro induktansiyaga mos kelgani sababli, umumiy hosil qilish induktansi uchun qo'llanma klassifikatsiya va tanlashning mos ravishda aniqlanishi mumkin va  : 

Induksion shymning oxirgi qismida birlashtirilgan umumiy magnit oqimi shuningdek aloqadorlik (birlashish, ), quyidagi munosabatlar bilan ifodalanishi mumkin magnit oqim zichligiga asoslangan holda va magnit vektorining joylashuvi:

B shymning har bir nuqtasida A shym tomonidan tarqatilgan magnit vektor joylashuvi (markazdan markazga masofasi bo'yicha o'rta hisobda qo'llash klassifikatsiyasi va tanlash holatida umumiy hosil qilish induktansi):

A va B o'ramlar orasidagi magnit oqim bog'liqligi quyidagicha aniqlanadi:

Shunday qilib, o'zaro induktansiyaga b o'ram tomonidan A o'rama ta'siri quyidagicha bo'ladi:

Shu kabi printsipdan foydalanib olish mumkin quyidagi ifoda uchun:

Avval aytib o'tilganidek, magnit maydoni ikkita o'ramni birlamchi magnit o'tkazuvchanligi bir xil bo'lgan magnit yadroni o'rab turgan muhit (magnit yadro) orqali bog'lanadi. Shu sababli , aniqki:

Yuqoridagi izoh bir xil magnit yadroda o'rnatilgan ikkita o'ramning M bilan ifodalangan bir xil o'zaro induktansiyaga ega ekanligini ko'rsatadi. Yuqorida keltirilgan batafsil isbot jarayoni Neumann formulasi asosida amalga oshiriladi. Endi umumiy magnit oqimi a o'ramaning ulush qismi nisiyati , bu shuni anglatadi . Shu o'xshash tarzda, B zanjirning ulanish koeffitsiyenti , quyidagilar bo'ladi:

Shunday qilib, ikkita zanjir o'rtasidagi o'zaro induktivlik hamda ularning mustaqil induktivliklari o'rtasidagi munosabat yuqoridagi tenglama munosabatlardan olinadi:

Yuqorida magnit maydon kuchlanish koeffitsiyenti k ning kelib chiqishi ko'rsatilgan: aslida umumiy rejimli induktorning induktivligi alohida ikkita zanjir o'rashdagi induktivlik qiymatlarini (boshqa zanjir ochiq holda saqlanadi) hamda to'shak induktivligini (boshqa zanjir yopiq holda saqlanadi, ), o'zaro induktivlik va bog'lanish koeffitsiyenti k mos keluvchi qiymatlarini o'lchash orqali aniqlanadi. Maxsus holda, yuqori o'tkazuvchanlikka ega halqasimon magnit yadroning (masalan, MnZn ferrit halqasi) ustiga juda simmetrik ravishda o'ralgan umumiy rejimli induktor uchun, ikkala o'ramning induktivlik qiymatlari bir-biriga juda yaqin bo'ladi va to'shak induktivlik miqdori taxminan . Bog'lanish koeffitsiyentining yuqori bo'lishi to'shak induktivlikning past ekanligini ko'rsatadi.

iI. Oddiy uslubdagi induktorlarning qo'llanilishi

Ushbu maqolaning boshida aytilganidek, oddiy uslubdagi induktor bu ikkita tok zanjiriga bir vaqtning o'zida ulangan induktordan iborat. Uning vazifasi ikkala tok zanjirida mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan umumiy mode li tovushlarni so'ndirish yoki kamaytirishdir. Biroq, ushbu ikkita parallel tok zanjiri faqatgina differentsial zanjir hosil qiluvchi holatlarda chegaralanmaydi, masalan, kuchlanish liniyasidagi L va N liniyalari yoki ma'lumotlar liniyasi portidagi D+ va D- liniyalari kabi. Umumiy rejimda hosil bo'lgan shovqin tufayli, bir xil yer bilan bog'langan uzatish liniyalari orasida umumiy rejimda shovqinni so'ndirish talab etilishi mumkin.

Oddiy rejimli induktivlikning qo'llanishini aniqlash uchun avval oddiy rejimli shovqinning qanday paydo bo'lishini tushunish kerak: 2-rasmda ko'rsatilgani (Infineonning 60V o'zgaruvchan quvvat manbasi uchun referent dizayni: DEMO_5QSAG_60W1), kirish terminali 85~300VAC elektr tarmog'ining kirishidir va quvvat portidagi L, N simlari tashabbus zamin bilan umumiy yerga ulangan. Aslida, ushbu tashabbus yerga ulangan yashil chiziq deb ham ataluvchi yerga olib boruvchi sim ham mavjud bo'lib, u jismoniy yerga ulangan. Endi L va N liniyalar quvvat liniyasini hosil qiladi va bu Flyback transformatorining boshlang'ich tomoniga parallel ulangan. Q11 sifatida belgilangan asosiy quvvat kaliti tranzistori sifatida 800V super tugunli MOS tranzistori IPA80R600P7 foydalaniladi, uning maksimal Rds (ochiq) chegarasi 600m Ω. Issiqlik tarqalishini cheklash uchun issiqlik tarqatuvchi vosima (alyuminiydan yasalgan issiqlik tarqatuvchi plastinasi) odatda uning korpusiga mahkamlab qo'yilgan bo'ladi, bu esa uning yuqori kuchlanishli chiqishlaridan yerga qarab notekis sig'im hosil qiladi, sig'imli bog'lanishni vujudga keltiradi va yuqori kuchlanishli hamda yuqori chastotali kirish kuchlanishini shovqin xususiyatiga ega potensial hosil qilish uchun birga ulaydi. Kirish portidagi L va N liniyalari ham tashabbus yerga orqali ushbu potensialni qabul qiladi, shu bilan birga oddiy rejimli shovqin manbasini hosil qiladi. Sig'imli bog'lanish EMC sinovlarida o'tkaziladigan o'tkazma sinovlarda duch keladigan asosiy oddiy rejimli shovqin manbasi ekanligini ta'kidlash lozim. Buning ustiga, transformatorning boshlang'ich va ikkinchi tomonlarida juda ko'plab maydon tokli elektr zanjirlari ham mavjud bo'lib, har bir maydon tokli elektr zanjiri induktiv bog'lanishning shovqinli tokini oshiradi, bu esa bashorat qilib bo'lmaydigan oddiy rejimli yoki differentsial rejimli shovqinni keltirib chiqaradi. Shu sababli, EMC moslashtirish jarayonida ko'plab noaniqliklarga sabab bo'ladi, bu ham elektromagnit moslikni simulatsiya qilish uchun hozirgi dasturlardan foydalana olmaslikning sababi hisoblanadi.

2-chizma. EMI moslashuvchi strategiya komponentlariga misol (Infineon DEMO_5QSAG_60W1)

Umumiy rejimli shovqinni baholash uchun, odatda, umumiy rejimli shovqin zanjirida bo'lgan soxta sig'imni taxmin qilish kerak bo'ladi, bu ko'pincha o'nlab pF oralig'ida bo'ladi. 2-chizmada ko'rsatilgan misolda 20pF soxta sig'im mavjud deb faraz qilinganda, kirish elektr ta'minoti 230Vac va asosiy quvvat kalitining kalitlanish chastotasi 200KHz bo'lganda, yoqish va o'chirishning umumiy impulsi kengligi 1 µ s va tiklanish hamda tushish chetlari mos ravishda 0.2 µ s bo'ladi. Kirish terminasidagi maksimal kuchlanish , o'tkazgich orqali o'zgaruvchan tok kirishining vazifaviy tsikli . Spektral zichlik tarqalishidagi dastlabki burchak chastotasi:

Spektral zichlik tarqalishidagi birinchi pikdagi (1-sarlavha 1-sarlavha) mos keluvchi kuchlanish:

Umumiy rejimli shovqin bo'lgan zanjirida, umumiy rejimli induktivni ulamay, ketma-ket ekvivalent to'siqlanishni (masalan, sim qarshiligi, nojo'ya induktivlik va boshqalar) e'tiborsiz qoldirib, umumiy rejimli tokning maksimal qiymatini baholash mumkin, 3-rasmda ko'rsatilgandek. LISN (chiziqli impedansni barqarorlashtiruvchi tarmoqqa) ulaganda, umumiy rejimli tok kattaligi quyidagicha bo'ladi:

Shunday qilib, LISN portda o'tkazma sinov qabul qilgichi (spektr analizatori) tomonidan qabul qilingan umumiy rejimli shovqin kuchlanishining amplitudasi quyidagiga teng bo'ladi:

Garchondan sinov qabul qilgichida aniqlangan asl natija quyidagicha bo'lsa ham:

Ya'ni umumiy rejimdagi shovqin va differensial rejimdagi shovqin amplitudalari ustma-ust tushadi, lekin albatta umumiy rejim so'ndirilsa, yakuniy sinov natijalari yaxshilanadi. Shu sababli, masalan, an'anaviy aloqa va sanoat dasturlari uchun EMC standart EN55022 da amplituda QP dan past bo'lishi kerak 150KHz dan 500KHz gacha bo'lgan diapazonda. Shu sababli, maksimal oddiy hisob-kitoblarga ko'ra, bu yerda umumiy rejimli shovqinning o'zgarishini kamaytirish kerak. Masalan, -20dB maqsadli o'zgarish darajasiga erishish uchun umumiy rejimli elektr zanjiridagi asosiy qarshilik — sochilgan sig'imi qarshiligi taxminan 25K Ω ni tashkil qiladi. 4-rasmda ko'rsatilgani kabi, mos keluvchi talab qilinadigan umumiy rejimli qarshilik taxminan 250K Ω bo'ladi, bu esa 125mH li umumiy rejimli induktorga aylantirilishi mumkin.

3-rasm. EMC sinovida uzatish sinovi sxematik diagrammasi (umumiy rejimli shovqin va differensial rejimli signallarning elektr zanjiri sxemasi)

4-rasm. Filtr kesish sohasining elektr zanjiri (chap tomon) hamda mos keluvchi o'zgarish amplitudasi va filtr qarshiligi (o'ng tomon) o'rtasidagi munosabat

Kuchlanish liniyalari bo'yicha umumiy rejim induktivlik dasturlaridan tashqari, umumiy rejim induktivligi shuningdek, USB 3.0, HDMI, LAN va hokazolardagi yoki ba'zi LVDS signallar liniyalari, masalan, CAN BUS, SPI yoki RS232, RS485 va hokazolarda ham uchraydi. Signal liniyalari uzilishida umumiy rejimli induktorlarni foydalanish ham umumiy rejimdagi shovqinni sozlash vazifasini bajaradi, masalan, ma'lum aloqa me'yoriy talablari uchun kerakli umumiy rejimni bekor qilish nisbati. Biroq, boshidanoq aytib o'tilgani kabi, uning joriy kompensatsiya effekti bilan bog'liq bo'lgan yanada muhim nuqta kelib chiqadi, ya'ni joriy kompensatsiya turidagi umumiy rejimli induktor.

5-rasmda ko'rsatilgani kabi, yuqori tezlikli signallarni uzatish uchun umumiy ravishda differensial uzatishdan foydalaniladi. Signal liniyalarda qarshiliklar, sochilgan sig'imlar va taqsimlangan induktivliklar mavjud. Burilgan juft simli kabel sochilgan sig'imlarni kamaytirishda samarali bo'ladi, lekin taqsimlangan induktivliklarni olib tashlay olmaydi. Shu sababli qabul qiluvchi tomonidan differensial kirish induktivligi hosil bo'ladi hamda liniyadagi kuchlanish manbaidan kelib chiqqan holda signal diagrammasida shovqin hosil qiladi. Bu shovqinlar qabul qiluvchining liniya simmetriyasiga muvofiq uning ikkala chetida taxminan teng tarqaladi. Endi qabul qiluvchining kirish qismiga umumiy rejimli induktor o'rnatilgani sababli, taxminan teng miqdordagi shovqinlar umumiy rejimli induktorni o'ramalar bog'lanish orqali bekor qilinadi, natijada kuchli shovqin kamayadi. Ya'ni, tok kompensatsiya effekti qabul qiluvchidagi kirish shovqinini kamaytiradi.

Rasm.6 Differentsial signallarning uzatish chizig'i bo'ylab uzatuvchi tomondan qabul qiluvchi tomonga uzatilish jarayoni (chapda) hamda qabul qiluvchi tomonda umumiy rejimli induktorlardan foydalanishning yaxshilangan versiyasi (o'ngda)

Fig.6 da ko'rsatilgandek, signalning ko'z diagrammasida liniya induktivligi tufayli vujudga kelgan kiritish yo'qolishini kamaytirish orqali signaldan shovqin nisbati yaxshilanadi, bu uzunroq uzatish liniyalari yoki yuqori tezlikdagi signallar uchun muhimdir. Umuman olganda, yuqorida aytilgan signallar uchun ishlatiladigan uzatish liniyalari odatda 90~120 Ω impedansli liniyalardir. Maxsus signal zollariga qarab, oddiy rejimda induktorlarni 1 dan 10 marta gacha tanlash mumkin bo'lib, bu -6dB dan -20dB gacha bo'lgan oddiy rejimni suprassiyalash imkonini beradi. Bu yuqorida aytilgan quvvat manbai sohasiga o'xshaydi va bu umumiy rejimli shovqinning elektr qarshiligi kattaligiga bog'liq. Albatta, chastota ortishi bilan (yuqori tezlikdagi signallarni uzatish talablari tufayli) sistema umumiy rejimi elektr qarshiligi kamayadi va juda katta induktivlik berish filtrlash zolasi darajasini toraytiradi. Shu sababli, tanlangan induktivlik yuqori tezlikdagi signallarni uzatish talablari bilan mos kelishini tekshirish kerak.

Fig.6 Differentsial o'tkazish liniyalari bo'yicha signal sifatiga liniya kiritish yo'qotishi ta'siri sxematik diagrammasi

iII. Oddiy rejimli shovqinning zararli ta'siri

Demak, oddiy rejimli shovqinning muammosi nima? Nega EMI sinovlarida elektr zanjiridagi oddiy rejimli shovqinni bostirishga e'tibor qaratish kerak? Albatta, turli mamlakatlarning EMC sertifikatlashtirish standartlariga javob berish uchun oddiy va differentsial rejimli signallarning amplitudasini cheklash, mahsulot xavfsizligini ta'minlash hamda elektr jihozlari tomonidan elektr tarmog'iga yoki qo'shni qurilmalarga etkazilishi mumkin bo'lgan zararli ta'sirlarni kamaytirish lozim. Ikkinchi nuqtai nazardan, kuchlanishning pastki darajasida ishlaydigan aksariyat elektr jihozlari va ularni boshqaruvchi pultlarda ortiqcha shovqin kuchlanishi boshqaruv signallarining yoki uzatilayotgan ma'lumotlarning noto'g'ri ishlashiga, hatto xatoliklarga va ishlamay qolishiga sabab bo'lishi mumkin. Bu kabi noaniq to'siqlar ham plata ichidan, ham uning atrofidagi RF to'siqdan kelib chiqishi mumkin, masalan, mobil qurilmalar bilan aloqaning uzilishi yoki eshitiladigan radiodan chiqayotgan ovozlar. Nihoyat, katta miqdordagi oddiy rejimli shovqin yuqori chastotali nurlanish sifatida fazovaga tarqalish ehtimoli bor, masalan, katta oddiy rejimli zanjirlar yoki antenaga o'xshaydigan o'tkazgichlarda insonlar uchun sezilarli bo'lmagan, lekin uzoq muddatli sog'liqqa zarar yetkazadi.

Muammoni soddalashtirish uchun uzatish chizig'ini Gerts magnit juftligiga tenglashtiramiz va 7-rasmda ko'rsatilgani kabi umumiy rejimli shovqin nurlanish modelini olamiz. Sinov nuqtasi bilan umumiy rejimli uzatish chizig'ining markaziy pozitsiyasi orasidagi masofa d ga teng, bu ayniqsa elektr zanjiri o'lchamlaridan ancha katta bo'lib, shu sababli ham uzoq maydon sinov nuqtasi hisoblanadi. Shu sababli, antenaning uzoq maydon nurlanishida uning maydon kuchi quyidagicha bo'ladi:

Ular ichida, nurlanish to'lqin uzunligiga mos keluvchi fazaviy doimiy miqdor, sinov pozitsiyalari orasidagi masofa, antenna nurlanish diagrammasidan θ gradusga og'gan tekislik burchagi, Gerts magnit juftliklari uchun esa , va antenna turiga bog'liqdir. Chunki uzoq masofadagi qabul qilingan nurlanish burchak ostida joylashgan ikkita umumiy rejimli liniyalarning bir vaqtda ta'siri ekanligi sababli shuning uchun:

Umumiy rejimli shovqin uchun 7-rasmda ko'rsatilgandek: va sinov nuqtasidagi maksimal nurlanish quyidagicha aniqlanadi:

Chiziq oraligi s etarlicha kichik bo'lganda Shunday qilib, uni quyidagicha soddalashtirish mumkin:

Shu sababli, umumiy rejimda nurlanish kuchi uzunligi bilan to'g'ri proporsional va masofa ortib borganda kamayadi. Bunday amplitudaning miqdoriga misol keltiring: faraz qiling, umumiy rejimdagi uzatish liniyasining uzunligi 1 metr, umumiy tok kuchi 7,96 µA, bu esa FCC Class B standartiga muvofiq 30MHz chastotada 3-metrli maydon sinoviga mos keladi, nurlanish kuchi quyidagicha bo'ladi:

Bu aynan standart chegaradir. Agar 3-metrli sinov nuqtasida 1-metrli o'tkazgich yoki inson bo'lsa, u 100 µV kuchlanishni his qiladi. Uzoq muddatli shu muhitga ta'sir qilish inson sog'liqiga jiddiy ta'sir qiladi va yig'ilgan nurlanish turli xronik kasalliklarga yoki alohida jarohatlarga sabab bo'lishi mumkin, bu ham EMC sertifikatsiyasining muhim ahamiyatini anglatadi.

Rasm.7 Umumiy rejimli shovqin modeli va sinov nuqtasi diagrammasi

Ko'pincha o'tkazgichli elektr zanjirlardagi to'lqin shakli trapetsiya simon to'lqin sifatida tasniflanadi va uning chastota spektri hamda darajadagi kamayishni ko'rsatadi ga garmonik darajaning oshishi bilan. Tugunlar birinchi burchak chastotasi va o'sish chetidagi vaqt burchak chastotasi hisoblanadi. Yuqorida aytilgan oddiy rejimli nurlanish intensivligining chastota spektri chastota ortib borishi bilan aniq ravishda kuchayib boradi shu sababli, oddiy ishlab chiqaruvchi quvvat manbalari va kvadrat signallar zanjiri uchun oddiy rejimli nurlanish spektri taxminan avval oshib so'ngra kamayib ketuvchi tarqalish xususiyatini namoyish etadi, 8-rasmda ko'rsatilgandek. Shu sababli, o'rta qism esa maxsus nazorat yoki so'ndirish talab qiluvchi qismdir.

8-rasm Oddiy trapetsiya to'lqinlarga mos keluvchi oddiy rejimli shovqin nurlanish intensivligining taqsimlanishi

4. Oddiy induktiv elementlarni tanlash

Kuchlanish liniyalari uchun odatiy rejimli shovqin manbai nisbatan aniq, lekin so'ralmagan omillarni asboblar bilan o'lchash qiyin. Ko'pincha, natijalar sinovdan keyin tahlil qilish orqali asta-sekin yaqinlashadi, shu sababli to'plangan tajriba juda muhimdir. Ushbu maqolada odatiy rejimli induktiv elementlarning qo'llanilishi 2-bo'limda keltirilganda, odatiy rejimli shovqinning amplitudasi va mos induktiv talablarning nazariy bahosi dastlabki tajribalarning boshlang'ich nuqtasi sifatida tilga olingan edi.

Oddiy afzal ravishda o'zgaruvchan tok kirish quvvatining filtrlash bosqichida ishlatiladigan umumiy rejimli induktans yopiq magnit aylanma magnit halqasidan foydalangan holda magnit yurak sifatida quriladi. Buning afzalligi shundaki, bu erda quyidagi kattaliklarni osongina amalga oshirish mumkin: juda past bo'lgan to'siqlik induktivligi hamda juda yuqori bog'lanish koeffitsiyenti. Kirish kuchlanishining yuqori qiymati va nisbatan past kalitlanish chastotasi uchun umumiy rejimdagi yuqori impendansni berish orqali katta amplitudali umumiy rejimli shovqinlarni so'ndirish imkonini beradi. Magnit materiallarining namoyon bo'lishi induktiv qismga bo'linishi va yo'q qilish qismiga ega Magnit yadrosi eng yuqori to'siq xarakteristikasiga yetib kelganda yoki unga ega bo'lganda, yo'q qilish qismi to'siqning asosiy qismini tashkil etadi. Shu vaqtning o'zida shovqinni induktiv to'siq orqali amplitudani kamaytirish orqali emas, balki yo'q qilish issiqligi orqali shovqin energiyasini so'rish bilan nazorat qilinadi. Shu sababli, mos darajada to'yinish (juda to'yinmaslik esa to'siqni kamaytiradi) shovqinni yo'q qilish effektiga ta'sir qilmaydi, shu sababli biz quvvat induktorlaridagi kabi to'yinish tok parametrlarini izlashimiz shart emas.

Oddiy rejimli drosselni tanlashda. Shunday qilib, agar 1 mGn induktivlik koeffitsienti 99% ga teng bo'lgan dispersiya induktivlik qismi mavjud bo'lsa, differentsial devorda 10 mGn chiroyli induktivlik mavjud bo'ladi. Differentsial rejimli shovqinlarni (odatda LC filtri ko'prigi) bostirishni hisobga olgan holda, bu chiqindi induktivlik ham e'tiborga olinishi kerak. Maqbul darajadagi chiroyli induktivlik yuqori chastotali differentsial rejimli shovqinni bostirishga yordam beradi, lekin umumiy rejimli drossellar asosan magnit yopiq yadrolardan foydalangani uchun yuqori toklarda yadro to'yinishiga oson tushadi, bu esa quvvat o'zgartirish samaradorligiga va filtr shovqinlarining uzunligiga ta'sir qiladi. Chiqindi induktivlik ulushi yuzasini oshirishni yaxshilashni odatda kvadrat yoki ramka magnit yadro strukturalaridan (UU magnit yadrosi yoki PQ magnit yadrosi kabi) foydalanish yoki nosimmetrik chulg'amalardan foydalanish orqali amalga oshirish mumkin. ). Ayni tanlov foydalanuvchi tomonidan differentsial rejimli separator identifikatsiya sinovlari orqali kerakli ekanligini aniqlash uchun belgilanadi.

Oddiy rejim induktivligi parametrlari asosan bitta tomonlama induktivlik qiymati, Rdc, nominal tok, nominal kuchlanish va Hi-pot kuchlanishga chidamli bo'lishni o'z ichiga oladi. Bir tomonlama induktivlik qiymati asosan oddiy rejimli to'siqning o'lchamini belgilaydi. Rdc simning oqim yo'qotishidir va bu yo'qotish tufayli yuzaga kelgan harorat ko'tarilishi nominal tok chegarasini hosil qiladi. Nihoyat, u yuqori kuchlanishli liniyalarda foydalanilayotgani tufayli kuchlanish chegarasi hamda xavfsizlik talablari alohida belgilab beriladi. Biroq, foydalanuvchilar filtr effektini baholashni afzal ko'radilar, shu sababli umuman olganda, maxsus lotincha ikkita to'siq xarakteristikasi egri chiziqlarini taqdim etadi. Birinchisi 9-a-rasmda aks ettirilgan oddiy rejimli/differentsial rejimli to'siq shakliga ega, ikkinchisi esa 9-b rasmda aks ettirilgan 50 Ω + 50 Ω tizimga o'tkazilgan oddiy rejimli/differentsial rejimli to'siqdan hosil bo'lgan kirish yo'qotishi dB shaklidagi egri chiziqdir.

Rasm.9 (a) Umumiy rejim/differensial rejimli to'siq qarshilik shakli (b) Kiritish yo'qolishi dB shakli

Aynan shu umumiy rejimli seriyada turli o'lchamdagi paket strukturalari turli oqim kattaliklari va filtrlash uzunligi uchun mos keladi: qancha katta bo'lsa, magnit yurakcha qarshiligi shuncha past bo'ladi, bu esa o'rta sonini kamaytirish imkonini beradi, shunda mis simning diametri kengaytirilishi mumkin hamda katta tok konturi ishlatilishi mumkin; induktivlik qiymati qancha yuqori bo'lsa yoki materialning magnit o'tkazuvchanligining barqaror chastotasi qancha past bo'lsa, filtrlash uchun mo'ljallangan diapazon shuncha tor bo'ladi va bunday umumiy rejimli induktor konturga o'rnatilganda yuqori chastotali sohaning shovqinini pasaytirmasligi ehtimoldir.

Codaca Elektronikada umumiy rejimli induktivlik o'zgaruvchanlari hozirda asosan ikkita qismga bo'linadi: signallarni uzatish chiziqlari va quvvat liniyalari. 10 dan ortiq seriyalar, 50 xil o'lchamdagi paketlar hamda taxminan 300 ta turli standart qismlar mavjud. Ular CAN BUS, RS485 kabi signallarni uzatish liniyalarida, shuningdek, bir necha vattlardan bir necha kilovattlargacha bo'lgan turli xil offline quvvat manbalari qurilmalarida keng qo'llaniladi. Bizning R&D texnologiya jamoamiz foydalanuvchilarga sinovdan o'tkazishdan boshlab tahlil qilishgacha yordam berishda, sozlamalarni moslashtirish orqali EMC sertifikatlarini yakunlab berishda ham yordam beradi.

Manba

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

[2] CODACA Inductor Mahsulot Haqida Ma'lumot： www.codaca.com

[3] Clayton R.Paul. Elektromagnit Совместимостьga kirish. 2-nashr. Wiley-interscience.

[4] Bhag Singh Guru va Huseyin R. Hiziroglu. Elektromagnit Maydon Nazariyasi Asoslari. 2-nashr. Cambridge University Press.

Aqliy mulkni himoya qilish to'g'risida izoh

CODACA "yoki" Codaca "Shenzhenning rasmiy savdo belgisi Codaca Elektronika kompaniyasi, cheklangan. Matn, ma'lumotlar yoki Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. tomonidan nashr etilgan yoki tarqatilgan intellektual mulkka oid boshqa turdagi ochiq axborotlardan foydalanish yoki murojaat qilish Shenzhen Codaca Electronic Co., Ltd. Intellektual mulkni himoya qilish doirasiga kiradi. . Shenzhen Codaca Elektronika kompaniyasi tegishli intellektual mulk to'g'risida e'lon qilish, huquqlarni himoya qilish va boshqa himoya huquqlarini o'zida jamlab qoladi. Tegishli masalalarda sizda hech qanday potentsial intellektual mulk bilan bog'liq noaniqlik yo'qligini tushuntirish uchun kerak bo'lsa, Iltimos, Shenzhen Kedajia Elektronika kompaniyasiga murojaat qiling.