Welche Faktoren sind beim Entwerfen von Induktoren für den gemeinsamen Modus zu berücksichtigen?

May 14, 2021

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Die meisten elektromagnetischen Interferenzfilter müssen gängige Induktivitäten verwenden. Da die gängige Modusinduktivität eine hohe Impedanz in einem weiten Frequenzbereich aufweist, kann sie das hochfrequente Rauschen unterdrücken, das durch die Hochfrequenz-Schaltstromversorgung erzeugt wird. Welche Faktoren sind bei der Gestaltung zu berücksichtigen?


Die grundlegenden Parameter, die für die Konstruktion einer Induktor-Induktor-Methode erforderlich sind, sind Eingangsstrom, Impedanz und Frequenz. Der Eingangsstrom bestimmt die Größe des Wicklungsleiters. Bei der Berechnung des Drahtdurchmessers wird in der Regel der berechnete Wert von vierhundert Ampere pro Quadratzentimeter verwendet, andere berechnete Werte können jedoch entsprechend dem akzeptablen Temperaturanstieg der Induktivität verwendet werden. In fast allen Fällen wird einsträngiger Draht verwendet, weil er nicht nur der billigste ist, sondern der Kupferverlust durch den hochfrequenten Hauteffekt hilft, Lärm zu reduzieren.


Die Impedanz der Induktivität nimmt in der Regel den Minimalwert bei einer bestimmten Frequenz an. Diese Impedanz ist in Reihe mit der Line Impedanz verbunden, um die gewünschte Geräuschdämpfung zu erreichen. Leider ist die Line Impedanz meist unbekannt, so dass Designer oft ein 50-Zoll-Line-Impedanzstabilisierungsnetzwerk (LISN) verwenden, um den Filter zu testen. Dies ist zu einer Standardmethode zum Testen der Leistung eines Filters geworden, aber das Ergebnis kann ein echter einstufiger Filter sein, wenn er die Eckfrequenz überschreitet, um die Dämpfung um -6dB an jeder Oktave zu erhöhen. Die Eckfrequenz ist im Allgemeinen niedrig genug, um die induktive Reaktion zum Hauptteil der Impedanz zu machen, so dass die Induktivität mit der folgenden Formel berechnet werden kann: Ls=Xs/2.f.


Nachdem wir die Induktivität kennen, besteht die verbleibende Konstruktionsarbeit darin, den magnetischen Kern und das Material auszuwählen und die Anzahl der Umdrehungen zu berechnen.


Der erste Schritt in der Konstruktion ist oft die Größe des magnetischen Kerns zu wählen. Wenn es Größenanforderungen für das Design gibt, solange der magnetische Kern diese Anforderungen nach dem Wickeln noch erfüllen kann, sollte der größte magnetische Kern ausgewählt werden, der erfüllt werden kann. Wenn es keine Größenbeschränkung gibt, können Sie die Kerngröße nach Belieben auswählen.


Als nächstes wird die maximale Anzahl von Umdrehungen berechnet, die erforderlich sind, um auf den Kern gewickelt zu werden. Es ist in der Regel eine einzelne Schicht, jede Wunde an einem Ende des magnetischen Kerns und voneinander isoliert. Manchmal werden auch Doppelschicht- und gestapelte Wicklungen verwendet, aber diese beiden Arten von Wicklungen erhöhen die verteilte Kapazität der Wicklungen und reduzieren so die hohe Frequenzleistung der Induktivität.


Da der Drahtdurchmesser durch den Leitungsstrom bestimmt wurde, kann der innere Umfang basierend auf dem Wert berechnet werden, der durch Subtrahieren des Drahtradius vom inneren Radius des Magnetkerns erzielt wird. Die Länge des inneren Umfangs, der von jeder Wicklung belegt wird, wird durch den Durchmesser des Drahtes und die Isolationsdicke geteilt, um die maximale Anzahl von Umdrehungen zu berechnen. Nach der Berechnung der maximalen Anzahl von Umdrehungen besteht der nächste Schritt darin, das Material auszuwählen und die Induktivität zu bestimmen. Die Materialauswahl basiert auf vielen Faktoren, wie Betriebstemperatur, Frequenzbereich und Kosten. Aber zuerst müssen wir die ausgewählte Kerngröße überprüfen, andere Faktoren können nach dem Verkauf berücksichtigt werden. Wählen Sie also ein Material mit entsprechender Durchlässigkeit aus, und berechnen Sie dann die Induktivität.

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