Induktor mode umum, sering digunakan dalam catu daya switching komputer untuk menyaring sinyal interferensi elektromagnetik mode umum. Dalam desain papan, induktor mode umum juga berperan sebagai penyaringan EMI, yang digunakan untuk menekan radiasi luar dan emisi gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh jalur sinyal berkecepatan tinggi.
Sebagai komponen penting dari komponen magnetik, induktor banyak digunakan dalam rangkaian elektronika daya. Ini adalah bagian yang sangat diperlukan terutama di sirkuit listrik. Seperti relay elektromagnetik pada peralatan kontrol industri dan meteran tenaga listrik (watt-hour meter) pada sistem tenaga listrik. Filter pada ujung masukan dan keluaran peralatan catu daya switching, tuner pada ujung penerima dan transmisi TV, dll. semuanya tidak dapat dipisahkan dari induktor. Fungsi utama induktor dalam rangkaian elektronik adalah: penyimpanan energi, penyaringan, tersedak, resonansi, dll. Dalam rangkaian daya, karena rangkaian berhubungan dengan transfer energi arus besar atau tegangan tinggi, induktor sebagian besar adalah induktor “tipe daya”.
Justru karena induktor daya berbeda dari induktor pemrosesan sinyal kecil, topologi catu daya switching berbeda selama desain, dan metode desain juga memiliki persyaratannya sendiri, sehingga menyebabkan kesulitan dalam desain.Induktordi sirkuit catu daya saat ini terutama digunakan untuk penyaringan, penyimpanan energi, transfer energi, dan koreksi faktor daya. Desain induktor mencakup banyak aspek pengetahuan seperti teori elektromagnetik, material magnetik, dan peraturan keselamatan. Desainer perlu memiliki pemahaman yang jelas tentang kondisi kerja dan persyaratan parameter terkait (seperti arus, tegangan, frekuensi, kenaikan suhu, sifat material, dll.) untuk mengambil keputusan. Desain yang paling masuk akal.
Klasifikasi induktor:
Induktor dapat dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan lingkungan aplikasinya, struktur produk, bentuk, penggunaan, dll. Biasanya, desain induktor dimulai dengan penggunaan dan lingkungan aplikasi sebagai titik awal. Dalam peralihan catu daya, induktor dapat dibagi menjadi:
Mode Normal Tersedak
Koreksi Faktor Daya – PFC Choke
Induktor berpasangan ikatan silang (Coupler Choke)
Induktor penghalus penyimpan energi (Smooth Choke)
Kumparan penguat magnetik (MAG AMP Coil)
Induktor filter mode umum mengharuskan kedua kumparan memiliki nilai induktansi yang sama, impedansi yang sama, dll., sehingga induktor jenis ini mengadopsi desain simetris, dan bentuknya sebagian besar berbentuk TOROID, UU, ET, dan bentuk lainnya.
Cara kerja induktor mode umum:
Induktor filter mode umum disebut juga kumparan tersedak mode umum (selanjutnya disebut induktor mode umum atau CM.M.Choke) atau Filter Garis.
Induktor filter mode umum mengharuskan kedua kumparan memiliki nilai induktansi yang sama, impedansi yang sama, dll., sehingga induktor jenis ini mengadopsi desain simetris, dan bentuknya sebagian besar berbentuk TOROID, UU, ET, dan bentuk lainnya.
Cara kerja induktor mode umum:
Induktor filter mode umum disebut juga kumparan tersedak mode umum (selanjutnya disebut induktor mode umum atau CM.M.Choke) atau Filter Garis.
Dimengalihkan catu daya, karena perubahan cepat arus atau tegangan pada dioda penyearah, kapasitor filter dan induktor, sumber interferensi elektromagnetik (kebisingan) dihasilkan. Pada saat yang sama, terdapat juga suara harmonik tingkat tinggi selain frekuensi daya pada catu daya masukan. Jika gangguan ini tidak dihilangkan, Pemadaman akan menyebabkan kerusakan pada peralatan beban atau catu daya switching itu sendiri. Oleh karena itu, badan pengatur keselamatan di beberapa negara telah mengeluarkan peraturan mengenai emisi interferensi elektromagnetik (EMI).
peraturan pengendalian yang sesuai. Saat ini, frekuensi peralihan pasokan listrik menjadi semakin tinggi, dan EMI menjadi semakin serius. Oleh karena itu, filter EMI harus dipasang pada catu daya switching. Filter EMI harus menekan kebisingan mode normal dan mode umum untuk memenuhi persyaratan tertentu. standar. Filter mode normal bertanggung jawab untuk menyaring sinyal interferensi mode diferensial antara dua jalur pada ujung input atau output, dan filter mode umum bertanggung jawab untuk menyaring sinyal interferensi mode umum antara dua jalur input. Induktor mode umum sebenarnya dapat dibagi menjadi tiga jenis: AC CM.M.CHOKE; DC CM.M.CHOKE dan SIGNAL CM.M.CHOKE karena lingkungan kerja yang berbeda. Mereka harus dibedakan ketika merancang atau memilih. Namun prinsip kerjanya sama persis, seperti terlihat pada Gambar (1):
Seperti terlihat pada gambar, dua set kumparan yang berlawanan arah dililitkan pada cincin magnet yang sama. Menurut aturan tabung spiral kanan, ketika tegangan mode diferensial dengan polaritas berlawanan dan amplitudo sinyal yang sama diterapkan ke terminal input A dan B, Ketika , ada arus i2 yang ditunjukkan pada garis padat, dan fluks magnet Φ2 yang ditunjukkan pada garis padat dihasilkan dalam inti magnet. Selama kedua belitan tersebut benar-benar simetris, fluks magnet pada dua arah berbeda pada inti magnet saling meniadakan. Fluks magnet total adalah nol, induktansi kumparan hampir nol, dan tidak ada efek impedansi pada sinyal mode normal. Jika sinyal mode umum dengan polaritas dan amplitudo yang sama diterapkan ke terminal input A dan B, akan ada arus i1 yang ditunjukkan oleh garis putus-putus, dan fluks magnet Φ1 yang ditunjukkan oleh garis putus-putus akan dihasilkan dalam magnet. inti, maka fluks magnet pada inti akan searah dan saling menguatkan, sehingga nilai induktansi masing-masing kumparan menjadi dua kali lipat nilai induktansinya jika ada sendiri, dan XL =ωL. Oleh karena itu, kumparan metode belitan ini memiliki efek penekanan yang kuat terhadap interferensi mode umum.
Filter EMI sebenarnya terdiri dari L dan C. Saat merancang, mode diferensial dan rangkaian penekan mode umum sering digabungkan (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2). Oleh karena itu, desainnya harus didasarkan pada ukuran kapasitor filter dan peraturan keselamatan yang diperlukan. Standar membuat keputusan tentang nilai induktor.
Pada gambar, L1, L2, dan C1 membentuk filter mode normal, dan L3, C2, dan C3 membentuk filter mode umum.
Desain Induktor Mode Umum
Sebelum merancang induktor mode umum, periksa terlebih dahulu apakah kumparan harus memenuhi prinsip-prinsip berikut:
1 > Dalam kondisi kerja normal, inti magnet tidak akan jenuh karena arus catu daya.
2 > Harus memiliki impedansi yang cukup besar untuk sinyal interferensi frekuensi tinggi, bandwidth tertentu, dan impedansi minimum untuk arus sinyal pada frekuensi operasi.
3 > Koefisien suhu induktor harus kecil, dan kapasitansi terdistribusi harus kecil.
4> Resistansi DC harus sekecil mungkin.
5>Induktansi induksi harus sebesar mungkin, dan nilai induktansi harus stabil.
6 > Insulasi antar belitan harus memenuhi persyaratan keselamatan.
Langkah-langkah desain induktor mode umum:
Langkah 0 Akuisisi SPEC: Level yang diizinkan EMI, lokasi aplikasi.
Langkah 1 Tentukan nilai induktansi.
Langkah 2 Bahan inti dan spesifikasi ditentukan.
Langkah 3 Tentukan jumlah lilitan belitan dan diameter kawat.
Langkah 4 Pemeriksaan
Langkah 5Tes
Contoh desain
Langkah 0: Rangkaian filter EMI seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3
CX = 1,0 Uf Cy = 3300PF Tingkat EMI: Fcc Kelas B
Tipe: Ac Mode Umum Tersedak
Langkah 1: Tentukan induktansi (L):
Terlihat dari diagram rangkaian bahwa sinyal mode umum ditekan oleh filter mode umum yang terdiri dari L3, C2, dan C3. Faktanya, L3, C2, dan C3 membentuk dua rangkaian seri LC, yang masing-masing menyerap noise dari saluran L dan N. Selama frekuensi cut-off rangkaian filter ditentukan dan kapasitansi C diketahui, induktansi L dapat diperoleh dengan rumus berikut.
fo= 1/(2π√LC)L → 1/(2πfo)2C
Biasanya bandwidth tes EMI adalah sebagai berikut:
Interferensi yang dilakukan: 150KHZ → 30MHZ (Catatan: standar VDE 10KHZ – 30M)
Gangguan radiasi: 30MHZ 1GHZ
Filter sebenarnya tidak dapat mencapai kurva impedansi curam dari filter ideal, dan frekuensi cutoff biasanya dapat diatur sekitar 50KHZ. Di sini, dengan asumsi fo = 50KHZ, maka
L =1/(2πfo)2C = 1/ [( 2*3,14*50000)2 *3300*10-12] = 3,07mH
L1, L2, dan C1 membentuk filter mode normal (low-pass). Kapasitansi antar saluran adalah 1,0uF, sehingga induktansi mode normal adalah:
L = 1/ [( 2*3,14*50000)2 *1*10-6] = 10,14uH
Dengan cara ini, nilai induktansi yang dibutuhkan secara teoritis dapat diperoleh. Jika Anda ingin mendapatkan frekuensi cut-off yang lebih rendah, Anda dapat meningkatkan nilai induktansi lebih lanjut. Frekuensi cut-off umumnya tidak kurang dari 10KHZ. Secara teoritis, semakin tinggi induktansi, semakin baik efek penekanan EMI, tetapi induktansi yang terlalu tinggi akan membuat frekuensi cutoff lebih rendah, dan filter sebenarnya hanya dapat mencapai broadband tertentu, yang membuat efek penekanan kebisingan frekuensi tinggi menjadi lebih buruk (umumnya Komponen kebisingan dari catu daya switching adalah sekitar 5~10MHZ, tetapi ada kalanya melebihi 10MHZ). Selain itu, semakin tinggi induktansinya, semakin banyak belitan yang dimilikinya, atau semakin tinggi ui CORE, yang akan menyebabkan impedansi frekuensi rendah meningkat (DCR menjadi lebih besar). Ketika jumlah lilitan bertambah, kapasitansi terdistribusi juga meningkat (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4), sehingga semua arus frekuensi tinggi mengalir melalui kapasitansi ini. UI yang terlalu tinggi membuat CORE mudah jenuh, dan juga sangat sulit serta mahal untuk diproduksi.
Langkah 2 Tentukan bahan INTI dan UKURAN
Dari persyaratan desain di atas, kita dapat mengetahui bahwa induktor mode umum harus sulit jenuh, sehingga perlu memilih material dengan rasio sudut BH yang rendah. Karena diperlukan nilai induktansi yang lebih tinggi, nilai ui inti magnet juga harus tinggi, dan juga harus memiliki Dengan kehilangan inti yang lebih rendah dan nilai Bs yang lebih tinggi, material ferit Mn-Zn CORE saat ini merupakan material CORE yang paling sesuai yang memenuhi persyaratan. persyaratan di atas.
Tidak ada peraturan tertentu mengenai COEE SIZE pada saat desain. Pada prinsipnya, ia hanya perlu memenuhi induktansi yang diperlukan dan meminimalkan ukuran produk yang dirancang dalam rentang kehilangan frekuensi rendah yang diijinkan.
Oleh karena itu, ekstraksi material CORE dan UKURAN harus diperiksa berdasarkan biaya, kerugian yang diijinkan, ruang pemasangan, dll. Nilai CORE yang umum digunakan dari induktor mode umum adalah antara 2000 dan 10000. Inti Serbuk Besi juga memiliki kehilangan besi yang rendah, Bs yang tinggi dan rendah Rasio sudut BH, tetapi ui-nya rendah, sehingga umumnya tidak digunakan pada induktor mode umum, tetapi inti jenis ini merupakan salah satu induktor mode normal. Bahan yang disukai.
Langkah 3 Tentukan jumlah lilitan N dan diameter kawat dw
Tentukan dulu spesifikasi CORE-nya. Misal pada contoh ini T18*10*7, A10, AL = 8230±30%, maka:
N = √L / AL = √(3,07*106 ) / (8230*70%) = 23 TS
Diameter kawat didasarkan pada kerapatan arus 3 ~ 5A/mm2. Jika ruang memungkinkan, kerapatan arus dapat dipilih serendah mungkin. Asumsikan arus masukan I i = 1,2A pada contoh ini, ambil J = 4 A/mm2
Maka Aw = 1,2 / 4 = 0,3 mm2 Φ0,70 mm
Induktor mode umum aktual harus diuji melalui sampel aktual untuk memastikan keandalan desain, karena perbedaan proses manufaktur juga akan menyebabkan perbedaan parameter induktor dan mempengaruhi efek penyaringan. Misalnya, peningkatan kapasitansi terdistribusi akan menyebabkan kebisingan frekuensi tinggi. Lebih mudah untuk ditransmisikan. Asimetri kedua belitan membuat perbedaan induktansi antara kedua kelompok menjadi lebih besar, sehingga membentuk impedansi tertentu terhadap sinyal mode normal.
Meringkaskan
1 >Fungsi induktor mode umum adalah untuk menyaring kebisingan mode umum di saluran. Desainnya mengharuskan kedua belitan memiliki struktur yang sepenuhnya simetris dan parameter kelistrikan yang sama.
2 > Kapasitansi terdistribusi dari induktor mode umum memiliki dampak negatif dalam menekan kebisingan frekuensi tinggi dan harus diminimalkan.
3 >Nilai induktansi induktor mode umum terkait dengan pita frekuensi kebisingan yang perlu disaring dan kapasitansi yang cocok. Nilai induktansi biasanya antara 2mH ~50 mH.
Sumber artikel: Dicetak ulang dari Internet
Xuange didirikan pada tahun 2009. Itutransformator frekuensi tinggi dan rendah, induktor danCatu daya penggerak LEDdiproduksi banyak digunakan dalam pasokan listrik konsumen, pasokan listrik industri, pasokan listrik energi baru, pasokan listrik LED dan industri lainnya.
Xuange Electronics menikmati reputasi yang baik di pasar domestik dan luar negeri, dan kami menerimanyaPesanan OEM dan ODM.Baik Anda memilih produk standar dari katalog kami atau mencari bantuan untuk penyesuaian, jangan ragu untuk mendiskusikan kebutuhan pembelian Anda dengan Xuange.
https://www.xgeelectronics.com/products/
William (Manajer Penjualan Umum)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-mail:sales@xuangedz.com
liwei202305@gmail.com
(Manajer Penjualan)
186 6585 0415 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(Manajer Pemasaran)
153 6133 2249 (Aplikasi WhatsApp/Wechat wechat)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Waktu posting: 28 Mei-2024