სიახლეები - როგორ მუშაობს გადართვის კვების წყაროს საერთო რეჟიმის ინდუქტორი?

საერთო რეჟიმის ინდუქტორებიხშირად გამოიყენება კომპიუტერის გადართვის დენის წყაროებში ელექტრომაგნიტური ჩარევის სიგნალების საერთო რეჟიმის გასაფილტრად. დაფის დიზაინში, საერთო რეჟიმის ინდუქტორი ასევე ასრულებს EMI ფილტრაციის როლს, რომელიც გამოიყენება გარე გამოსხივების და ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივების ჩასახშობად, რომლებიც წარმოიქმნება მაღალსიჩქარიანი სიგნალის ხაზებით.

როგორც მაგნიტური კომპონენტების მნიშვნელოვანი კომპონენტი, ინდუქტორები ფართოდ გამოიყენება დენის ელექტრონულ სქემებში. ის შეუცვლელი ნაწილია განსაკუთრებით დენის სქემებში. როგორიცაა ელექტრომაგნიტური რელეები სამრეწველო კონტროლის მოწყობილობებში და ელექტროენერგიის მრიცხველები (ვატ-საათიანი მრიცხველები) ენერგოსისტემებში. ფილტრები ელექტრომომარაგების გადართვის მოწყობილობების შემავალ და გამომავალ ბოლოებზე, ტიუნერები ტელევიზორის მიმღებ და გადამცემ ბოლოებზე და ა.შ. ყველაფერი განუყოფელია ინდუქტორებისგან. ელექტრონულ სქემებში ინდუქტორების ძირითადი ფუნქციებია: ენერგიის შენახვა, გაფილტვრა, ჩახშობა, რეზონანსი და ა.შ. დენის სქემებში, ვინაიდან სქემები ეხება დიდი დენების ან მაღალი ძაბვის ენერგიის გადაცემას, ინდუქტორები უმეტესად „ელექტრო ტიპის“ ინდუქტორებია.

ზუსტად იმის გამო, რომ დენის ინდუქტორი განსხვავდება მცირე სიგნალის დამუშავების ინდუქტორისგან, გადართვის ელექტრომომარაგების ტოპოლოგია განსხვავებულია დიზაინის დროს და დიზაინის მეთოდსაც აქვს თავისი მოთხოვნები, რაც იწვევს დიზაინის სირთულეებს.ინდუქტორებიმიმდინარე ელექტრომომარაგების სქემებში ძირითადად გამოიყენება ფილტრაციის, ენერგიის შესანახი, ენერგიის გადაცემის და სიმძლავრის კოეფიციენტის კორექტირებისთვის. ინდუქტორის დიზაინი მოიცავს ცოდნის ბევრ ასპექტს, როგორიცაა ელექტრომაგნიტური თეორია, მაგნიტური მასალები და უსაფრთხოების წესები. გადაწყვეტილების მისაღებად დიზაინერებს უნდა ჰქონდეთ მკაფიო გაგება სამუშაო პირობებისა და პარამეტრებთან დაკავშირებული მოთხოვნების შესახებ (როგორიცაა დენი, ძაბვა, სიხშირე, ტემპერატურის ზრდა, მასალის თვისებები და ა.შ.). ყველაზე გონივრული დიზაინი.
ინდუქტორების კლასიფიკაცია:
ინდუქტორები შეიძლება დაიყოს სხვადასხვა ტიპებად მათი გამოყენების გარემოს, პროდუქტის სტრუქტურის, ფორმის, გამოყენების და ა.შ. ჩვეულებრივ, ინდუქტორის დიზაინი იწყება გამოყენებისა და გამოყენების გარემოდან, როგორც საწყისი წერტილი. კვების წყაროების გადართვისას, ინდუქტორები შეიძლება დაიყოს:

ჩვეულებრივი რეჟიმის ჩახშობა

ნორმალური რეჟიმის ჩახშობა

სიმძლავრის ფაქტორის კორექცია - PFC Choke

ჯვარედინი დაწყვილებული ინდუქტორი (დაწყვილების ჩოკი)

ენერგიის შესანახი დამარბილებელი ინდუქტორი (Smooth Choke)

მაგნიტური გამაძლიერებელი კოჭა (MAG AMP Coil)

ჩვეულებრივი რეჟიმის ფილტრის ინდუქტორებს სჭირდებათ, რომ ორ კოჭას ჰქონდეს იგივე ინდუქციური მნიშვნელობა, იგივე წინაღობა და ა.
როგორ მუშაობს ჩვეულებრივი რეჟიმის ინდუქტორები:
საერთო რეჟიმის ფილტრის ინდუქტორს ასევე უწოდებენ საერთო რეჟიმის ჩახშობის კოჭს (შემდგომში მოიხსენიება როგორც საერთო რეჟიმის ინდუქტორი ან CM.M.Choke) ან ხაზის ფილტრი.

შიგადართვის კვების წყარო, დენის ან ძაბვის სწრაფი ცვლილებების გამო გამომსწორებელ დიოდში, ფილტრის კონდენსატორსა და ინდუქტორში წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ჩარევის წყაროები (ხმაური). ამავდროულად, არსებობს მაღალი ხარისხის ჰარმონიული ხმები, გარდა დენის სიხშირისა შეყვანის კვების წყაროში. თუ ეს ჩარევები არ აღმოიფხვრება, ჩახშობა გამოიწვევს დატვირთვის აღჭურვილობის დაზიანებას ან თავად გადართვის ელექტრომომარაგებას. ამიტომ, უსაფრთხოების მარეგულირებელმა სააგენტოებმა რამდენიმე ქვეყანაში გამოსცეს რეგულაციები ელექტრომაგნიტური ჩარევის (EMI) ემისიების შესახებ.

შესაბამისი კონტროლის რეგულაციები. ამჟამად, გადართვის ელექტრომომარაგების გადართვის სიხშირე სულ უფრო მაღალი ხდება და EMI სულ უფრო სერიოზული ხდება. ამიტომ, EMI ფილტრები უნდა დამონტაჟდეს გადართვის დენის წყაროებში. EMI ფილტრებმა უნდა დათრგუნონ როგორც ნორმალური რეჟიმი, ასევე საერთო რეჟიმის ხმაური გარკვეული მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. სტანდარტული. ნორმალური რეჟიმის ფილტრი პასუხისმგებელია დიფერენციალური რეჟიმის ჩარევის სიგნალის გაფილტვრაზე ორ ხაზს შორის შემავალ ან გამომავალ ბოლოს, ხოლო საერთო რეჟიმის ფილტრი პასუხისმგებელია ორ შეყვანის ხაზს შორის საერთო რეჟიმის ჩარევის სიგნალის გაფილტვრაზე. ფაქტობრივი საერთო რეჟიმის ინდუქტორები შეიძლება დაიყოს სამ ტიპად: AC CM.M.CHOKE; DC CM.M.CHOKE და SIGNAL CM.M.CHOKE სხვადასხვა სამუშაო გარემოს გამო. ისინი უნდა გამოიყოს დიზაინის ან შერჩევისას. მაგრამ მისი მუშაობის პრინციპი ზუსტად იგივეა, როგორც ნაჩვენებია სურათზე (1):

როგორც ნახატზეა ნაჩვენები, საპირისპირო მიმართულების ხვეულების ორი ნაკრები დახვეულია იმავე მაგნიტურ რგოლზე. მარჯვენა სპირალური მილის წესის მიხედვით, როდესაც დიფერენციალური რეჟიმის ძაბვა საპირისპირო პოლარობით და იგივე სიგნალის ამპლიტუდით გამოიყენება შეყვანის ტერმინალებზე A და B, როდესაც , არის დენი i2 ნაჩვენები მყარ ხაზზე და მაგნიტური ნაკადი. მყარ ხაზში ნაჩვენები Φ2 წარმოიქმნება მაგნიტურ ბირთვში. სანამ ორი გრაგნილი მთლიანად სიმეტრიულია, მაგნიტური ნაკადები მაგნიტურ ბირთვში ორი განსხვავებული მიმართულებით არღვევს ერთმანეთს. მთლიანი მაგნიტური ნაკადი ნულის ტოლია, კოჭის ინდუქციურობა თითქმის ნულის ტოლია და ნორმალური რეჟიმის სიგნალზე წინაღობის ეფექტი არ არის. თუ საერთო რეჟიმის სიგნალი იგივე პოლარობითა და თანაბარი ამპლიტუდით გამოიყენება შეყვანის ტერმინალებზე A და B, იქნება დენი i1, რომელიც ნაჩვენები იქნება წერტილოვანი ხაზით, ხოლო მაგნიტური ნაკადი Φ1, რომელიც ნაჩვენებია წერტილოვანი ხაზით, წარმოიქმნება მაგნიტურში. ბირთვი, მაშინ ბირთვში მაგნიტური ნაკადი ექნება მათ აქვთ ერთი და იგივე მიმართულება და აძლიერებენ ერთმანეთს, ისე, რომ თითოეული ხვეულის ინდუქციურობის მნიშვნელობა ორჯერ აღემატება, ვიდრე ის მარტო არსებობს, და XL =ωL. ამიტომ, ამ გრაგნილის მეთოდის ხვეულს აქვს ძლიერი ჩახშობის ეფექტი საერთო რეჟიმის ჩარევაზე.

ფაქტობრივი EMI ფილტრი შედგება L და C-სგან. დიზაინის დროს, დიფერენციალური რეჟიმი და საერთო რეჟიმის ჩახშობის სქემები ხშირად გაერთიანებულია (როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2). ამიტომ, დიზაინი უნდა ეფუძნებოდეს ფილტრის კონდენსატორის ზომას და უსაფრთხოების საჭირო რეგულაციებს. სტანდარტები იღებენ გადაწყვეტილებებს ინდუქტორის მნიშვნელობებზე.
ნახატზე L1, L2 და C1 ქმნიან ნორმალური რეჟიმის ფილტრს, ხოლო L3, C2 და C3 ქმნიან საერთო რეჟიმის ფილტრს.

საერთო რეჟიმის ინდუქტორის დიზაინი
საერთო რეჟიმის ინდუქტორის შემუშავებამდე, ჯერ შეამოწმეთ, რომ კოჭა უნდა შეესაბამებოდეს შემდეგ პრინციპებს:

1 > ნორმალურ სამუშაო პირობებში მაგნიტური ბირთვი არ იქნება გაჯერებული ელექტრომომარაგების დენის გამო.

2 > მას უნდა ჰქონდეს საკმარისად დიდი წინაღობა მაღალი სიხშირის ჩარევის სიგნალებისთვის, გარკვეული გამტარუნარიანობა და მინიმალური წინაღობა სიგნალის დენის ოპერაციულ სიხშირეზე.

3 >ინდუქტორის ტემპერატურული კოეფიციენტი უნდა იყოს მცირე, ხოლო განაწილებული ტევადობა მცირე.

4>DC წინააღმდეგობა უნდა იყოს რაც შეიძლება მცირე.

5>ინდუქციური ინდუქციური უნდა იყოს რაც შეიძლება დიდი და ინდუქციური მნიშვნელობა უნდა იყოს სტაბილური.

6 > გრაგნილებს შორის იზოლაცია უნდა აკმაყოფილებდეს უსაფრთხოების მოთხოვნებს.

საერთო რეჟიმის ინდუქტორის დიზაინის ნაბიჯები:

ნაბიჯი 0 SPEC შეძენა: EMI დაშვებული დონე, განაცხადის ადგილმდებარეობა.

ნაბიჯი 1 განსაზღვრეთ ინდუქციური მნიშვნელობა.

ნაბიჯი 2 ძირითადი მასალა და სპეციფიკაციები განისაზღვრება.

ნაბიჯი 3 განსაზღვრეთ გრაგნილების მონაცვლეობის რაოდენობა და მავთულის დიამეტრი.

ნაბიჯი 4 კორექტირება

ნაბიჯი 5 ტესტი

დიზაინის მაგალითები
ნაბიჯი 0: EMI ფილტრის წრე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3

CX = 1.0 Uf Cy = 3300PF EMI დონე: Fcc კლასი B

ტიპი: Ac Common Mode Choke

ნაბიჯი 1: განსაზღვრეთ ინდუქციურობა (L):

მიკროსქემის სქემიდან ჩანს, რომ საერთო რეჟიმის სიგნალი ჩახშობილია საერთო რეჟიმის ფილტრით, რომელიც შედგება L3, C2 და C3-ისგან. სინამდვილეში, L3, C2 და C3 ქმნიან LC სერიის ორ წრეს, რომლებიც შთანთქავენ L და N ხაზების ხმაურს შესაბამისად. სანამ განისაზღვრება ფილტრის წრედის გათიშვის სიხშირე და ცნობილია ტევადობა C, ინდუქციური L შეიძლება მივიღოთ შემდეგი ფორმულით.

fo= 1/(2π√LC)L → 1/(2πfo)2C

ჩვეულებრივ, EMI ტესტის გამტარუნარიანობა შემდეგია:

ჩატარებული ჩარევა: 150KHZ → 30MHZ (შენიშვნა: VDE სტანდარტი 10KHZ – 30M)

რადიაციული ჩარევა: 30MHZ 1GHz

რეალურ ფილტრს არ შეუძლია მიაღწიოს იდეალური ფილტრის ციცაბო წინაღობის მრუდს და წყვეტის სიხშირე ჩვეულებრივ შეიძლება დაყენდეს დაახლოებით 50KHZ-ზე. აქ, ვივარაუდოთ fo = 50KHZ, მაშინ

L =1/(2πfo)2C = 1/ [(2*3.14*50000)2 *3300*10-12] = 3.07mH

L1, L2 და C1 ქმნიან (დაბალგამტარი) ნორმალური რეჟიმის ფილტრს. ხაზებს შორის ტევადობა არის 1.0uF, ამიტომ ნორმალური რეჟიმის ინდუქციურობა არის:

L = 1/ [( 2*3.14*50000)2 *1*10-6] = 10.14uH

ამ გზით შეიძლება მიღებულ იქნას თეორიულად საჭირო ინდუქციური მნიშვნელობა. თუ გსურთ მიიღოთ უფრო დაბალი გამორთვის სიხშირე fo, შეგიძლიათ კიდევ გაზარდოთ ინდუქციური მნიშვნელობა. წყვეტის სიხშირე, როგორც წესი, არანაკლებ 10KHZ-ია. თეორიულად, რაც უფრო მაღალია ინდუქციურობა, მით უკეთესი იქნება EMI ჩახშობის ეფექტი, მაგრამ ზედმეტად მაღალი ინდუქციურობა შეამცირებს ათვლის სიხშირეს და რეალურ ფილტრს შეუძლია მიაღწიოს მხოლოდ გარკვეულ ფართოზოლს, რაც აუარესებს მაღალი სიხშირის ხმაურის ჩახშობის ეფექტს (ზოგადად გადართვის ელექტრომომარაგების ხმაურის კომპონენტი არის დაახლოებით 5~10MHz, მაგრამ არის შემთხვევები, როდესაც ის აღემატება 10MHZ-ს). გარდა ამისა, რაც უფრო მაღალია ინდუქცია, მით მეტი ბრუნი აქვს გრაგნილს, ან უფრო მაღალია CORE-ის ui, რაც გამოიწვევს დაბალი სიხშირის წინაღობის გაზრდას (DCR უფრო დიდი ხდება). ბრუნთა რაოდენობის მატებასთან ერთად, განაწილებული ტევადობაც იზრდება (როგორც ნაჩვენებია სურათზე 4), რაც საშუალებას აძლევს ყველა მაღალი სიხშირის დენს გაიაროს ამ სიმძლავრეში. ზედმეტად მაღალი UI ხდის CORE-ს ადვილად გაჯერებულს და ასევე ძალიან რთული და ძვირადღირებული წარმოება.
ნაბიჯი 2 განსაზღვრეთ CORE მასალა და ზომა

ზემოაღნიშნული დიზაინის მოთხოვნებიდან შეგვიძლია ვიცოდეთ, რომ საერთო რეჟიმის ინდუქტორის გაჯერება რთულია, ამიტომ აუცილებელია მასალის არჩევა BH კუთხის დაბალი თანაფარდობით. იმის გამო, რომ საჭიროა უფრო მაღალი ინდუქციური მნიშვნელობა, მაგნიტური ბირთვის ui მნიშვნელობა ასევე უნდა იყოს მაღალი და მას ასევე უნდა ჰქონდეს ბირთვის უფრო დაბალი დაკარგვით და უფრო მაღალი Bs მნიშვნელობით, Mn-Zn ფერიტის მასალა CORE ამჟამად ყველაზე შესაფერისი CORE მასალაა, რომელიც აკმაყოფილებს ზემოთ მოყვანილი მოთხოვნები.

არ არსებობს გარკვეული რეგულაციები COEE SIZE-ზე დიზაინის დროს. პრინციპში, მას სჭირდება მხოლოდ საჭირო ინდუქციურობის დაკმაყოფილება და დაპროექტებული პროდუქტის ზომის შემცირება დასაშვები დაბალი სიხშირის დაკარგვის დიაპაზონში.

ამიტომ, CORE მასალისა და SIZE-ის მოპოვება უნდა იქნას შესწავლილი ღირებულების, დასაშვები დანაკარგის, სამონტაჟო სივრცის და ა.შ. საერთო რეჟიმის ინდუქტორების CORE მნიშვნელობა არის 2000-დან 10000-მდე. Iron Powder Core-ს ასევე აქვს დაბალი რკინის დანაკარგი, მაღალი Bs და დაბალი BH კუთხის თანაფარდობა, მაგრამ მისი ui დაბალია, ამიტომ ის ჩვეულებრივ არ გამოიყენება საერთო რეჟიმის ინდუქტორებში, მაგრამ ამ ტიპის ბირთვი არის ერთ-ერთი ნორმალური რეჟიმის ინდუქტორი. სასურველი მასალები.

ნაბიჯი 3 განსაზღვრეთ შემობრუნებების რაოდენობა N და მავთულის დიამეტრი dw

ჯერ განსაზღვრეთ CORE-ის სპეციფიკაციები. მაგალითად, ამ მაგალითში, T18*10*7, A10, AL = 8230±30%, შემდეგ:

N = √L / AL = √(3.07*106 ) / (8230*70%) = 23 TS

მავთულის დიამეტრი ეფუძნება დენის სიმკვრივეს 3 ~ 5A/mm2. თუ სივრცე საშუალებას იძლევა, დენის სიმკვრივე შეიძლება შეირჩეს რაც შეიძლება დაბალი. დავუშვათ, რომ შეყვანის დენი I i = 1.2A ამ მაგალითში, ავიღოთ J = 4 A/mm2

შემდეგ Aw = 1,2 / 4 = 0,3 მმ2 Φ0,70 მმ

ფაქტობრივი საერთო რეჟიმის ინდუქტორი უნდა შემოწმდეს რეალური ნიმუშებით, რათა დაადასტუროს დიზაინის სანდოობა, რადგან წარმოების პროცესებში განსხვავებები ასევე გამოიწვევს განსხვავებებს ინდუქტორის პარამეტრებში და გავლენას მოახდენს ფილტრაციის ეფექტზე. მაგალითად, განაწილებული ტევადობის გაზრდა გამოიწვევს მაღალი სიხშირის ხმაურს. უფრო ადვილია გადაცემა. ორი გრაგნილის ასიმეტრია ხდის განსხვავებას ორ ჯგუფს შორის ინდუქციურობაში, რაც ქმნის გარკვეულ წინაღობას ნორმალური რეჟიმის სიგნალის მიმართ.

შეაჯამეთ
1 > საერთო რეჟიმის ინდუქტორის ფუნქციაა ხაზის საერთო რეჟიმის ხმაურის გაფილტვრა. დიზაინი მოითხოვს, რომ ორ გრაგნილს ჰქონდეს სრულიად სიმეტრიული სტრუქტურა და იგივე ელექტრული პარამეტრები.

2 >საერთო რეჟიმის ინდუქტორის განაწილებული ტევადობა უარყოფითად მოქმედებს მაღალი სიხშირის ხმაურის ჩახშობაზე და უნდა იყოს მინიმუმამდე დაყვანილი.

3 >საერთო რეჟიმის ინდუქტორის ინდუქციურობის მნიშვნელობა დაკავშირებულია ხმაურის სიხშირის დიაპაზონთან, რომელიც საჭიროებს გაფილტვრას და შესატყვის ტევადობას. ინდუქციური მნიშვნელობა ჩვეულებრივ არის 2mH-დან 50mH-მდე.

სტატიის წყარო: გადაბეჭდილი ინტერნეტიდან

Xuange დაარსდა 2009 წელსმაღალი და დაბალი სიხშირის ტრანსფორმატორები, ინდუქტორები დაLED დისკის კვების წყაროებიწარმოებული ფართოდ გამოიყენება სამომხმარებლო ელექტრომომარაგებაში, სამრეწველო ელექტრომომარაგებაში, ახალი ენერგიის წყაროებში, LED ელექტრომომარაგებაში და სხვა ინდუსტრიებში.
Xuange Electronics სარგებლობს კარგი რეპუტაციით შიდა და საგარეო ბაზრებზე და ჩვენ ვეთანხმებითOEM და ODM შეკვეთები.მიუხედავად იმისა, ირჩევთ სტანდარტულ პროდუქტს ჩვენი კატალოგიდან, თუ ეძებთ დახმარებას პერსონალიზაციასთან დაკავშირებით, გთხოვთ, თავისუფლად განიხილოთ თქვენი შესყიდვების საჭიროებები Xuange-თან.

https://www.xgelectronics.com/products/

უილიამი (გაყიდვების გენერალური მენეჯერი)

186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)

ელფოსტა:sales@xuangedz.com

liwei202305@gmail.com

(გაყიდვების მენეჯერი)

186 6585 0415 (Whats app/We-Chat)

E-Mail: sales01@xuangedz.com

(მარკეტინგის მენეჯერი)

153 6133 2249 (Whats app/ჩვენ-ჩატი)

E-Mail: sales02@xuangedz.com

გამოქვეყნების დრო: მაისი-28-2024