Katere dejavnike je treba upoštevati pri načrtovanju induktorjev s skupnim načinom delovanja?

Večina EMI filtrov mora uporabljati običajne induktorje. Ker ima induktor skupnega načina visoko impedanco v širokem frekvenčnem območju, lahko duši visokofrekvenčni hrup, ki ga povzroča visokofrekvenčno stikalno napajanje. Zakaj je jedro običajnega induktorja krožno? Predhodno sem ga tudi uvedel. Katere dejavnike je treba upoštevati pri zasnovi?

Vhodni tok, impedanca in frekvenca so osnovni parametri, ki so potrebni za oblikovanje običajnega induktorja. Vhodni tok določa velikost vodnika navitja. Pri izračunu premera žice se običajno uporablja računska vrednost 400 amperov na kvadratni centimeter, vendar se lahko uporabijo tudi druge računske vrednosti glede na sprejemljivo dviganje temperature induktorja. Skoraj v vseh primerih se uporablja enojna žica, saj ni le najcenejša, temveč tudi izguba bakra zaradi visokofrekvenčnega učinka kože pomaga zmanjšati hrup.

Impedanca induktorjev je običajno najmanjša vrednost pri določeni frekvenci. Ta impedanca je zaporedno povezana z linijsko impedanco, da se doseže želeno slabljenje hrupa. Na žalost je večina linijskih impedance neznanih, zato projektanti za testiranje filtrov pogosto uporabljajo omrežje za stabilizacijo impedance 50 Ω (LISN). To je postala standardna metoda za preverjanje učinkovitosti filtra, vendar lahko njegov rezultat poveča slabljenje za - 6 dB v vsaki oktavi, ko presega frekvenco obračanja. Frekvenca obračanja je na splošno dovolj nizka, da je induktivna reaktanca glavni del impedance, zato lahko induktivnost izračunamo na naslednji način: LS = XS / 2 π F.

Po spoznanju induktivnosti je ostalo pri načrtovanju izbrati jedro in material ter izračunati število zavojev.

Prvi korak pri oblikovanju je pogosto izbira velikosti jedra. Če za oblikovanje obstajajo zahteve po velikosti, dokler jedro po navijanju še vedno izpolnjuje te zahteve, je treba izbrati največjo velikost jedra, ki ga je mogoče izpolniti. Če omejitev velikosti ni, lahko po želji izberete velikost jedra.

Naslednji korak je izračun največjega števila obratov, potrebnih za navijanje na jedru. Običajno so enoslojni, naviti na enem koncu jedra in so izolirani drug od drugega. Včasih se uporabljata tudi dvoslojna in navijanje, vendar ti dve vrsti navitja povečata porazdeljeno kapacitivnost navitja in tako zmanjšata visokofrekvenčno delovanje induktorja.

Ker je premer žice določen s linijskim tokom, lahko notranji obod izračunamo glede na vrednost, dobljeno z odštevanjem polmera žice od notranjega polmera jedra. Največje število obratov je mogoče izračunati tako, da se dolžina notranjega oboda vsakega navitja deli s premerom žice in debelino izolacije. Po izračunu največjih obratov je naslednji korak izbira materiala in določitev induktivnosti. Pri izbiri materialov se upoštevajo številni dejavniki, kot so delovna temperatura, frekvenčno območje in stroški. Vendar je treba prvo preveriti izbrano velikost jedra, po prodaji pa lahko upoštevamo tudi druge dejavnike. Zato izberite ustrezen material za prepustnost in nato izračunajte induktivnost.

Za več informacij nas kontaktirajte na sales@xfullstar.com