Дроссель подавления эмп как выбрать индуктивность
Перейти к содержимому

Дроссель подавления эмп как выбрать индуктивность

  • автор:

Дроссель для защиты от синфазных помех, генерируемых импульсным источником питания

Синфазный дроссель — важнейший компонент входного фильтра любого импульсного источника питания. Дело в том, что в процессе работы импульсного преобразователя любой топологии, при переключении полевых транзисторов возникают синфазные помехи, которые распространяются в проводниках и по дорожкам печатных плат.

Эти помехи представляют собой вредные импульсные токи высокочастотного диапазона, которые текут одновременно и по плюсовому и по минусовому проводам, причем в одном и том же направлении. Если эти помехи в конце концов попадут в сеть питания переменного тока, то они способны не только понизить качество функционирования приборов включенных в сеть по соседству, но даже вывести их из строя, особенно сигнальные цепи цифровых блоков.

Дроссель для защиты от синфазных помех, генерируемых импульсным источником питания

По данной причине, сегодня все бытовые приборы, принципиально могущие стать источниками синфазных помех, оснащены синфазными дросселями. К таким прибором относятся: принтеры, сканеры, мониторы, плееры, периферия ПК, сами ПК и т. д.

В каждом устройстве, где имеется импульсный блок питания, на входе после конденсатора фильтра обязательно установлен двухобмоточный синфазный дроссель на кольцевом или П-образном сердечнике. По бокам от дросселя установлены конденсаторы для подавления дифференциальных помех (дифференциальные помехи — это отдельная тема), а также высоковольтные Y-конденсаторы.

Две обмотки синфазного дросселя намотаны на общий сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью, такого как феррит. И если по проводам обмоток потекут токи синфазной помехи — от источника в сторону сети, то магнитные поля этих токов сложатся, и индуктивность дросселя проявит себя в полной мере подавлением этих токов: львиная доля их энергии уйдет на создание магнитного поля, — таким образом амплитуда помехи существенно уменьшится, и до сети переменного тока синфазная помеха если и дойдет, то сильно ослабленной, уже не способной как-то вредоносно себя проявить.

Синфазный дроссель

С другой стороны, когда переменный ток из сети подается к потребителю, встречая на своем пути синфазный дроссель, он не испытывает абсолютно никакого сопротивления, ибо омическое сопротивление проводов пренебрежимо мало, а магнитные поля токов в двух проводниках направлены противоположно друг другу и равны по величине между собой.

Катушки абсолютно идентичны и намотаны идеально симметрично. Часто эти обмотки выполнены намоткой в два провода, что минимизирует индуктивность рассеивания между ними. Получается, что индуктивность синфазного дросселя для обычного импульсного тока, который в двух проводах имеет противоположное направление и одну и ту же величину, будет нулевой. Таким образом, синфазный дроссель мешает исключительно синфазным помехам, источником которых является блок питания, а не сеть переменного тока.

Принцип работы синфазного дросселья

А если бы синфазного дросселя не было, то синфазная помеха беспрепятственно проникла бы и в сеть переменного тока, не помешали бы и конденсаторы между проводами на пути ее распространения.

Что касается эффективных конденсаторов на пути синфазной помехи, то это — керамические высоковольтные конденсаторы (Y-конденсаторы) емкостью в единицы нанофарад, устанавливаемые между каждым проводом питания и шиной заземления, чтобы часть энергии синфазных помех уходила бы в землю. Для рабочего тока данные конденсаторы представляют очень большое сопротивление, в связи с чем на КПД устройства не влияют.

SMD синфазные дроссели для плат импульсных источников питания

Выпускаемые промышленностью выводные и SMD синфазные дроссели для плат импульсных источников питания отличаются рядом преимуществ. Они довольно компактны, не занимают много места на печатной плате, их активное сопротивление не превышает единиц мОм, а максимально допустимый ток питания через дроссель зависит по сути только от толщины провода и мощности устройства. Номинальный ток варьируется от 1мА до 10 А. Типовые величины индуктивностей — от 10 мкГн до 100 мГн.

  • Бутстрепный конденсатор в схеме управления полумостом
  • Триггер Шмитта — общее представление
  • Простая RC-цепь для задержки прямоугольных импульсов

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника

Подписывайтесь на канал в Telegram про электронику для профессионалов и любителей: Практическая электроника на каждый день

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Фильтр подавления ЭМП

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Поделиться

Последние посетители 0 пользователей онлайн

  • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

Сообщения

@Alex-L Просто есть пару чудных HDD, один стартует со 2 раза (башка из парковки не выходит с 1 раза) второй запускается тоже со 2 раза но только при комнатной температуре Состояние у обоих — идеальное. Но если в биосе с 1 раза не виден то тут любо контроллер шалит, либо сам биос на порту что то с 1 раза не осиляет определить.

protector

А С6 живой вообще? Хотя не исключено, что действительно в ОУ проблема. Напряжение на обоих входах как то подозрительно синхронно поднимаются вверх после положительного импульса.

Никак. Кстати было несколько таких, при козе гудят и не срабатывают. Отдал от греха.

Alex-L

В том то и дело, что крутит. И при первом запуске тоже. «сначала подавать питание на HDD» — в т.ч. и с другого блока питания.

bigmanlav

Это пищание едва уловимо только в полнейшей тишине и ухом прямо на мультиметре, больше разговоров.

ДядяВован

Решил поправить обгоревшее жало, но перестарался и получился тип «К» Фото до лужения, рядом М3 для масштаба.

Как правильно выбрать синфазные дроссели

Синфазные дроссели (дроссели CM, также известные как линейные фильтры) широко используются в источниках питания с коммутацией мод (SMPS) для подавления кондуктивных и излучаемых помех, если это необходимо для соответствия требованиям международных стандартов электромагнитной совместимости (ЭМС). Готовый продукт не должен вносить серьезного электромагнитного загрязнения в общедоступную электромагнитную сеть и в то же время должен быть защищен от электромагнитных помех, исходящих из той же окружающей среды. Особо следует отметить, что если можно эффективно контролировать кондуктивные помехи (для диапазона частот от 150 кГц до 30 МГц, указанного в стандартах ЭМС), то излучаемые помехи также можно ослаблять (для частот шума> 30 МГц). Поэтому очень важно спроектировать и выбрать соответствующие синфазные дроссели, основываясь на силе и частоте электромагнитных помех, чтобы SMPS успешно соответствовали соответствующим стандартам. Чем эффективнее и быстрее это можно сделать, тем меньше времени и затрат потребуется для выпуска нового продукта на рынок.

Кажется, самый популярный метод выбора дросселя CM — это выбрать подходящую частоту среза фильтра низких частот L-Cy. Это направлено на значительное снижение кондуктивного шума в определенном диапазоне частот. Но для ограничения тока утечки продукта, очевидно, нежелательно делать значение Y-конденсатора (конденсатор линии-земля) слишком большим, потому что это приводит к тому, что индуктивность дросселя CM должна быть настолько высокой, насколько это возможно. Недостаток этого заключается в том, что чем выше значение индуктивности дросселя, тем больше его физический размер, и поэтому инженеры вынуждены идти на дорогостоящий компромисс, поскольку дроссели CM обычно занимают очень ограниченное пространство в схеме SMPS. Таким образом, в конечном итоге им приходится находить дроссель CM, который умещается в небольшом выделенном пространстве и может сделать это только с помощью сердечника с более высокой проницаемостью, что требует больших затрат. Существует лучший способ!

IMAG1490.jpg

Сердечники, обычно используемые в дросселях CM, обычно изготавливаются из материалов с высокой проницаемостью, начиная с проницаемости 5000 (5К) и до 7000 (7К), 10000 (10К) или даже выше в ферритовых материалах MnZn. Важный вопрос: «Дает ли более высокая индуктивность дросселя CM лучший результат в подавлении / и невосприимчивости к EMI?»

Чтобы понять эту проблему, сначала были исследованы дроссели CM с различными материалами сердечника. В испытательных образцах использовались тороидальные сердечники одинакового размера, проволочный калибр и число витков. Были подготовлены три набора этих образцов, дифференцированных только по материалу керна с начальной проницаемостью 5К, 7К и 10К, соответственно. Для определения частот от 10 кГц до 120 кГц на одной обмотке этих синфазных дросселей использовался анализатор сопротивления. Полученные частотные характеристики индуктивности и импеданса показаны на рис. 1 и рис. 2 соответственно.

Статья 4 CMK Рис 1

Рис.1 — Частотные характеристики индуктивности дросселя CM с одинаковыми размерами сердечника, но с разными материалами исходной проницаемости

Результаты рис. 1 показывают, что индуктивность пропорциональна начальной проницаемости материала сердечника . Чем выше начальная проницаемость материала сердечника , тем выше индуктивность дросселя CM при одинаковом числе витков и одинаковом размере сердечника. Индуктивность дросселя из материала 10К почти вдвое превышает индуктивность дросселя из материала 5К, когда дроссель работает при частоте 100 кГц, тогда как индуктивность дросселя из материала 7К лишь немного выше, чем у дросселя из материала 5К в том же диапазоне частот.

Но измерения импеданса не отражают эффективность результатов индуктивности, как показано на рис.2. Более высокая начальная проницаемость материала сердечника не всегда дает более высокий импеданс. Наилучшее затухание шума приходится на материал 7K, который имеет самое высокое значение импеданса на частоте от 300 кГц до 400 кГц. Этот частотный диапазон является оптимальной рабочей частотой материала сердечника 7К. Материал 5К и 10К имеют очень близкие пиковые значения импеданса, но встречаются в разных оптимальных частотных диапазонах. Дроссель материала 5К имеет пиковый импеданс на частоте около 400 кГц, но дроссель материала 10К имеет пиковый импеданс в диапазоне от 200 кГц до 300 кГц. Когда материал сердечника имеет более высокую начальную проницаемость, дроссель обладает большей способностью подавлять низкочастотные синфазные помехи. Если частота выше 200 кГц, дроссель 7К постепенно опережает импеданс по материалам 5К и 10К. Тем не менее, дроссель материала 7K имеет резкую кривую формы колокола по сравнению с материалом 5K и 10K, кривые импеданса которого намного более гладкие в окрестности пиковых значений импеданса.

Статья 4 CMK Рис 2

Рис. 2 — Характеристики полного сопротивления одиночной обмотки CM CHK для одинакового размера сердечника, одинакового числа витков, но разных исходных проницаемостей.

Таким образом, здесь обнаруживается явное указание на то, что правильный способ проектирования и выбора дросселя CM должен учитывать не только индуктивность, но и диапазон частот, в котором возникает мешающая частота. Таким образом, следует выбирать подходящий материал сердечника, чтобы получить оптимальный результат подавления электромагнитной совместимости без чрезмерного увеличения размера компонента или перехода на более дорогие материалы более высокого качества.

Для получения одинаковых индуктивностей на тороидальных сердечниках одинакового размера с разными материалами сердечника дроссели CM затем были намотаны с разным числом витков с использованием одного и того же провода. Здесь мы нацелены на дроссели с индуктивностью в диапазоне частот от 10 кГц до 100 кГц. Рабочие характеристики этих дросселей CM показаны на фиг.3 и фиг.4 соответственно.

Кривые индуктивности, показанные на фиг.3, отражают оптимальную рабочую частоту различных материалов. Частота, соответствующая индуктивности в нуле на фиг.3, совпадает с частотой, на которой максимальный импеданс возникает на фиг.4. (Примечание: частота в этой точке называется частотой нулевого фазового угла (ZPA).)

Хорошо известно, что для сердечника с более низкой проницаемостью требуется большее число витков, чтобы иметь эквивалентную индуктивность сердечника с более высокой проницаемостью. При увеличении числа витков в результате увеличивается индуктивность И емкость, причем последняя увеличивается с более медленной скоростью, что можно оценить на фиг.3.

Статья 4 CMK Рис 3

Рис. 3 Характеристики индуктивности с одинарной обмоткой CM CHK с одинаковой индуктивностью, но с разными материалами при одинаковом размере сердечника

Статья 4 CMK Рис 4

Рис. 4 Характеристики полного сопротивления обмотки CM CHK с одинаковой индуктивностью, но с разными материалами при одинаковом размере сердечника

Кривые импеданса на рисунке 4 показывают, что чем больше число витков дросселя CM, тем сильнее способность подавления помех у дросселя. Пиковое значение импеданса материала 5К почти в два раза больше, чем у материала 10К, хотя их индуктивность очень похожа. Более высокое число витков также означает увеличение потерь меди в дросселе, что делает его менее привлекательным, поскольку общая эффективность продукта всегда является ключевым фактором.

С другой стороны, оптимальный диапазон частот совершенно различен для разных материалов сердечника. Из трех типов дросселей CM, дроссель из материала сердечника 5K имеет самую острую форму. Оптимальный частотный диапазон (ширина полосы) дросселя материала сердечника 10K шире, и мы настоятельно рекомендуем использовать его в тех цепях SMPS, которые проводят помехи в гораздо более низком частотном диапазоне.

Таким образом, ясно, что материал сердечника определяет диапазон частот смягчения помех, а число витков определяет его способность ослаблять помехи.

Учитывая общую производительность этих дросселей CM, материал 7K показал не только лучшую производительность в высокочастотной полосе, чем материал 5K, но также показал более широкую полосу смягчения помех, аналогичную характеристикам материала 10K. Таким образом, дроссели основного материала 7K должны быть первыми, которые должны быть рассмотрены инженерами-проектировщиками.

Если у вас есть требования к дроссельной заслонке CM, пожалуйста, обратитесь к приведенным выше рис. 5 кривым, которые соответствуют нашим «готовым» продуктам дроссельной заслонки CM.

Статья 4 CMK Рис 5

Статья 4 CMK Рис 5b

Рис.5 Marque Magnetics «с полки» CM дроссели с одинарной характеристикой частоты полного сопротивления обмотки

Таблица I представляет более подробную информацию о наших стандартных дросселях CM. Если он вам нужен за пределами этой таблицы, мы можем предоставить вам специальную заслонку для вашего приложения.

HANG TUNG LTD, ваш надежный выбор для компонентов раны!

  • Предыдущая статья: Что такое высокочастотный трансформатор?
  • Следующая статья: Низкочастотная трансформаторная функция
новости по теме
  • Apple IPhone12 отменяет мобильное зарядное устр.
  • Отчет о разборке: сверхбыстрое зарядное устройс.
  • Отчет о разборке: устройство быстрой зарядки US.
  • Первый в мире экспериментальный спутник 6G успе.
  • Применение нового чипового сетевого трансформат.
  • В год разработки масштаба 5G, компания «Квалком.
  • Еще одна крупная американская компания по произ.
  • Умный дом — быстрый путь развития
  • Что такое зарядное устройство Gan Skill?
  • Силовой трансформатор высокой частоты
  • Низкочастотная трансформаторная функция
  • Питания адаптер преобразования оборудование
  • Увеличивает сопротивление трансформатор высокой.
  • Характеристики частоты индуктора фильтра
  • Основной трансформатор трансформатор низкой час.
  • Высокочастотный трансформатор катушки структура
  • Основной эффект фильтра-индуктора
  • Низкая частота трансформатора предсказуемость
  • Высокочастотная трансформерная ионизация воздуха
  • Адаптер питания в основном для настройки

Выбор катушки индуктивности для фильтров подавления шумов в преобразователях системы электропитания

Выбор катушки индуктивности для фильтров подавления шумов в преобразователях системы электропитания Blog Post Image

Фильтры, выполненные на катушках индуктивности и конденсаторах (так называемые, LC-фильтры) обычно добавляются на входы и выходы импульсных DC/DC-преобразователей для уменьшения отраженного пульсирующего тока и снижения выходных шумов, а также с целью достичь соответствия по уровням излучения электромагнитных помех и восприимчивости с целью обеспечить соответствия аппаратуры требованиям по электромагнитной совместимости. Производители таких преобразователей иногда указывают рекомендованное значение индуктивности фильтра, но рабочие характеристики во всем диапазоне частот для таких компонентов, как катушки индуктивностей с одинаковыми базовыми характеристиками (номинальными значениями индуктивности и тока) у разных поставщиков могут иметь существенные различия. Из-за высоких кондуктивных (наведенных) и излучаемых ЭМП, это приводит к невыполнению требований в части ЭМС и отрицательным результатам при сертификации конечного оборудования. В этой статье рассматривается поведение катушек индуктивностей и причины изменение их характеристик в области высоких частот.

Большинство современных DC/DC-преобразователей, используемых в цепях питания аппаратуры, и, разумеется, все изолированные DC/DC-преобразователи относятся к типу «импульсных преобразователей энергии», где внешнее напряжение постоянного тока модулируется на высокой частоте для создания переменного тока, необходимого для функционирования силового дросселя у первых или внутреннего изолирующего трансформатора у вторых. Выходное напряжение переменного тока, если речь идет об изолированном DC/DC-преобразователе, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора снова выпрямляется, что дает нам напряжение постоянного тока. Кроме того, вся схема DC/DC-преобразователя охвачена обратной связью, которая обеспечивает стабильность выходного напряжения, которая достигается через управление рабочим циклом. Как правило это достигается изменениям скважности, через широтно-импульсную модуляцию, а иногда и дополнительно управлению частотой, для снижения потерь при малой нагрузке. Благодаря такому подходу современные преобразователи отличаются высокой эффективностью (КПД) и, соответственно, низкими потерями. Недостатком рассматриваемых преобразователей является то, что любой процесс связанный с переключением, создает высокочастотную пульсацию на входе и выходе вместе с кондуктивными и излучаемыми помехами. Эти помехи могут нарушить работу рядом расположенных каскадов и даже другого связанного, в том числе и по полю, оборудования. Кроме того, преобразователи, для того чтобы повысить эффективность, имеют тенденцию работать на все более высоких частотах и, соответственно, с более высокими скоростями нарастания и спада рабочих импульсов, как следствие спектр генерируемых при этом помех оказывается значительно шире и уходит в область достаточно высоких частот.

LC-фильтры снижают выходной шум
Любой коммерчески доступный преобразователь, используемый, как источник питания, будет включать в себя минимальную внутреннюю фильтрацию, чтобы снизить пульсации и шумы до типичного пикового значения около 1% от выходного напряжения постоянного тока. Это в большинстве случаев приемлемо, но, если для чувствительных приложений требуются более низкие уровни, самое простое решение заключается в добавлении внешнего LC-фильтра (Рисунок 1).

Рисунок 1. Внешний LC-фильтр, используемый в импульсных источниках питания для снижения пульсации и шумов выходного напряжения.

Преимущества LC-фильтров заключаются в том, что для напряжения постоянного тока импеданс катушки индуктивности теоретически равен нулю (фактически ее сопротивлению по постоянному току), а импеданс конденсатора – бесконечности (если не принимать во внимание ток утечки), поэтому на напряжение постоянного тока такой фильтр не оказывает заметного влияния. Однако при увеличении частоты импеданс XL индуктивности увеличивается, а импеданс XC конденсатора уменьшается, создавая эффект «делителя напряжения», а в общем случае – фильтр низкой частоты с высоким вносимым затуханием. Частота среза демпфированного LC-фильтра fc=πL/C выбирается так, чтобы уменьшить пульсации на частоте переключения преобразователя (как правило, она не должна быть выше 1/3 от рабочей частоты преобразования). Однако, поведение реального фильтра для ослабления шумов, спектр частот которых простирается до десятков мегагерц, предсказать довольно сложно.

Причина этого заключается в том, что, во-первых, на некоторой частоте, когда значения XL и XC становятся равными, LC-цепь «резонирует», и шум может усиливаться, а не ослабляться, хотя этот эффект, как правило, демпфируется нагрузочным резистором или резистором, установленным параллельно катушке индуктивности, что снижает ее добротность, или добавлением еще одного конденсатора с включенным последовательно сопротивлением или собственным высоким ESR (ESR — Equivalent Series Resistance, один из параметров конденсатора, характеризующий его активные потери в цепи переменного тока). Выше частоты резонанса все еще есть некоторое ослабление шума, но здесь начинают появляться уже другие паразитные эффекты, напрямую связанные с характеристиками входящих в фильтр элементов.

Рисунок 2. Эквивалентная схема внешнего LC-фильтра с паразитными составляющими.

Как паразитные эффекты в катушках индуктивности влияют на характеристики подавления шумов и помех
Ведение в эквивалентную схему фильтра LLOSS 1 и LLOSS 2, наряду с RLOSS 1 и RLOSS 2, представляют собой упрощенный способ учета влияния частотно-зависимых потерь в сердечнике. При этом разные значения LLOSS дают и разные импедансы, которые позволяют различным резистивным элементам RLOSS 1 и RLOSS 2 оказывать влияние на разные частоты. Можно добавить еще больше элементов типа LLOSS / RLOSS, чтобы сделать модель более точной, но значения этих компонентов трудно вычислить на основе доступной в спецификациях (типовых data sheet) информации, поэтому для полной модели конкретного индуктора и сердечника значения этих паразитных компонентов будут большей частью найдены эмпирически.

На Рисунке 3 показан график моделирования характеристики вносимого фильтром затухания с учетом паразитных компонентов LLOSS / RLOSS и без них, включенных с некоторыми предполагаемыми значениями для L и C. Как можно видеть с паразитными компонентами потери в сердечнике могут оказывать сильное влияние на ослабление высокочастотное шума. В приведенном примере в районе 10 МГц мы видим, что разница составляет 20 дБ. К сожалению, данные по потерям в сердечнике в типовых характеристиках катушек индуктивности, как правило, отсутствуют и для катушек одного и того же номинала, они могут сильно различаться.

Рисунок 3. Рассмотрение ослабления, вносимого LC-фильтром с (красная кривая) и без (зеленая кривая) учета потерь в сердечнике катушки индуктивности.

Выбор катушки для входного фильтра подавления ЭМП
При выборе коммерчески доступной катушки индуктивности входного фильтра подавления ЭМП с целью выполнить требования в части обеспечения ЭМС DC/DC-преобразователя (Рисунок 4), в технических данных, доступных от ее производителя обычно приводится немного больше информации, чем ее номинальная индуктивность и отклонение. Здесь, как правило, доступно сопротивление постоянному току (RDC), а иногда и собственная резонансная частота. Хотя это и поможет уменьшить отраженную пульсацию входного тока на известную величину, но без данных для определения паразитных компонентов затухание шума и его спектра предсказать будет нелегко.

Рисунок 4. Типичный входной фильтр для подавления ЭМП и выполнения требований стандартов по ЭМС DC/DC- преобразователя, в данном примере компании Recom.

Как видно даже из проведенного краткого анализа выходного фильтра, высокочастотные эффекты, такие как потери в сердечнике, оказывают сильное влияние на уровень подавления шума. Но производители катушек индуктивностей не предоставляют такой информации. Их можно понять, поскольку причина этого кроется в том, что здесь существует слишком много переменных, которые трудно учитывать для общего предоставления данных. Так потери в сердечнике, например, зависят от амплитуды тока и его формы. Кроме того, здесь имеется зависимость от частоты, напряжения смещения постоянного тока и температуры. Поэтому выбрать оптимальную катушку индуктивности сложно. Но в случае ее неправильного выбора это может привести к повышенным уровням кондуктивных и излучаемых ЭМП, которые могут превысить эксплуатационные или установленные стандартами пределы. По большому счету оптимальный выбор катушки фильтра может быть выполнен только в том случае, если конечный продукт представлен для независимого тестирования на предмет ЭМС, но в этом случае внесение изменения в конструкцию очень дороги [3] и этот путь совершенно неприемлем для частого применения на практике. Однако если у вас имеется соответствующее испытательное оборудование, которое может включать антенны и экранированную камеру, то для получения реальных результатов образцы катушек индуктивности с одинаковыми базовыми характеристиками от разных поставщиков могут быть опробованы в конкретной схеме.

Хорошей идеей может показаться выбор большое значение индуктивности. Однако при этом собственная резонансная частота катушки снижается, а если выбран еще и компонент с малыми физическими размерами, он, по всей вероятности, будет иметь высокое сопротивление по постоянному току (RDC), которое вызывает падение напряжения в зависимости от нагрузки преобразователя и будет рассеивать некоторую мощность. Попытка ввести в этом случае фильтр в петлю регулирующей напряжение обратной связи вызовет сложности с ее реализацией, а именно с устойчивостью работы DC/DC-преобразователя. Большие по габаритам катушки индуктивности также не лишены недостатков. Они имеют большую собственную емкость, которая уменьшает вносимое затухание на высоких частотах. И последнее соображение заключается также в том, что большая индуктивность при воздействии скачков тока сама по себе вызывает скачки напряжения (переходные процессы).

Как более оптимальный вариант — это меньшая индуктивность, но больший по номиналу конденсатор. Однако если по соображениям стоимости и размера используется обычный алюминиевый электролитический конденсатор, он не будет иметь хороших высокочастотных характеристик. Другие типы конденсаторов, такие как керамика, хороши на высокой частоте, но дороги и для больших значений емкости занимают много места, так как их требуется несколько штук. Кроме того, емкость многослойных керамических конденсаторов MLCC зависит от приложенного к ним напряжения постоянного тока.

Правильная комбинация L и C — это компромисс, который зависит от стоимости, размера и электрических характеристик этих компонентов. Когда номинальная индуктивность выбрана (она может быть рассчитана исходя их выбранной частоты фильтра среза как L=C/πfc, то вы столкнетесь с весьма запутанным выбором типов катушек из всего их доступного на рынке многообразия.

Во-первых, существуют разные типы сердечников, как по материалам, так и по форме. Они могут быть из феррита и железного порошка, а кроме того еще и некоторые экзотические варианты, такие как поликристаллические сердечники. Что касается формы, то следует учитывать, что сердечник может быть типа шпульки, полностью экранированный, в виде кольца или буквы «Е». Также имеются разные варианты монтажа завершенной катушки – с выводами через сквозное отверстие или для монтажа на поверхность (SMD), что также могут влиять на ее производительность. Покупатель также увидит очень разные цены на детали, которые, как представляется, имеют одинаковые базовые характеристики индуктивности и допустимые для его конечного продукта рабочие токи.

Тем не менее, однозначно «плохих» катушек нет. Каждая предлагаемая на рынке катушка индуктивности подойдет для своего конкретного применения. Катушки с ферритовыми сердечниками имеют наименьшие потери, но этот материал, например, дороже, чем железный порошок. Порошок железа в свою очередь более устойчив к перегрузкам по току, сохраняя свою индуктивность лучше, чем феррит (он не так быстро входит в насыщение), но катушки на таких сердечниках имеют малую индуктивность и большие габариты. Кольцевые или тороидальные сердечники имеют низкую утечку магнитного поля, но их сложнее наматывать и организовывать их терминацию (выполнять выводы), чем на сердечниках типа барабана или шпульки. Полностью экранированные катушки не излучают электромагнитное поле, но дороги. Поэтому в выбор конечного оптимального решения должны быть вовлечены все инженеры и специалисты, занимающиеся проектированием, производством, решением проблем ЭМС и закупками.

Решения, проверенные производителями преобразователей, являются наиболее предпочтительными
Один из ведущих производителей AC/DC и DC/DC-преобразователей компания RECOM, осознала всю сложность выбора «правильной» катушки индуктивности и предлагает ряд недорогих катушек и рекомендуемых конденсаторов, которые были проверены и показали свою эффективность с большинством, выпускаемых компанией, преобразователей. Их качественные характеристики были подтверждено результатами испытаний и проверены проведенными измерениями на уровень ЭМП в имеющейся в распоряжении компании собственной камере для проведения тестирования на соответствие ее продуктов требованиям стандартов по ЭМС. В результате клиенты компании RECOM получают гарантированное преимущество от уже проверенного, универсального решения для снижения ЭМП, достигая при этом экономии времени, денег и получая шанс более быстрого выхода на рынок уже их конечных продуктов.

RECOM: We Power your Products

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *