Hoe gebruik ik een common-mode-inductor in een schakelende voeding?
Common mode-inductor (Common mode Choke), ook wel common mode-smoorspoel genoemd, is een spoel die symmetrisch op een gesloten magnetische ring is gewikkeld met tegengestelde richtingen en hetzelfde aantal windingen. Een ideale common-mode-smoorspoel heeft tot gevolg dat de common-mode-interferentie tussen L (of N) en E wordt onderdrukt, maar heeft geen inductief effect op de differentiële mode-interferentie die bestaat tussen L en N. De onvolledige symmetrie van de feitelijke spoelwikkeling zal echter leiden tot het genereren van lekinductie in differentiële modus. Signaalstroom of voedingsstroom vloeit in tegengestelde richtingen in de twee wikkelingen, de resulterende magnetische fluxen heffen elkaar op en de smoorspoel vertoont een lage impedantie. Common-mode ruisstromen (inclusief stoorstromen veroorzaakt door aardlussen, ook wel longitudinale stromen genoemd) stromen in dezelfde richting wanneer ze door de twee wikkelingen stromen. De gegenereerde magnetische fluxen worden in dezelfde richting opgeteld en de smoorspoel vertoont een hoge impedantie, waardoor de common-mode-ruisstroom wordt onderdrukt. Het effect van moduloruis.
De common-mode-inductor is in wezen een tweewegfilter: aan de ene kant moet hij de common-mode elektromagnetische interferentie op de signaallijn wegfilteren; aan de andere kant moet het zichzelf onderdrukken van het uitzenden van elektromagnetische interferentie om te voorkomen dat de normale werking van andere elektronische apparatuur in dezelfde elektromagnetische omgeving wordt beïnvloed. .
De common-mode-smoorspoel kan differentiële-modussignalen verzenden, en zowel DC- als differentiële-modussignalen met een zeer lage frequentie kunnen passeren. Het heeft echter een grote impedantie voor hoogfrequente common-mode-ruis, zodat het kan worden gebruikt om common-mode-stroomverstoringen te onderdrukken.
Wat zijn de toepassingen van common-mode-inductoren in schakelende voedingen?
Common-mode-inductoren worden soms common-mode-smoorspoelen genoemd omdat het hun functie is om te onderdrukken. Ze worden meestal gebruikt in schakelende voedingscircuits om verschillende filters te vormen om EMI te filteren en de elektromagnetische golven te onderdrukken die worden gegenereerd door verschillende hogesnelheidssignalen. Transmissie, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, bestaat uit een reeks parallelle lijnen in het circuit, die in principe niet worden beïnvloed wanneer normale signalen passeren. Wanneer er echter een common-mode-stroom doorheen vloeit, zal er, vanwege de isotrope aard van de common-mode-stroom, een magnetisch veld in dezelfde richting in de spoel worden gegenereerd. Het vergroten van de inductieve reactantie van de spoel zorgt ervoor dat de spoel een hoge impedantie vertoont en een sterk dempend effect produceert. Op dit moment zal de common-mode-stroom worden verzwakt om interferentie te onderdrukken.
1. Schematisch diagram van het signaal dat door de common-mode-inductor gaat
Schematisch diagram van het front-endgedeelte van de schakelende voeding, waarbij L1 de common-mode-inductor is. Om common-mode-interferentie te onderdrukken, weten we dat het common-mode-signaal een signaal is met gelijke amplitude en dezelfde fase. De ruis die het genereert is grondruis, wat het verschil is tussen de twee lijnen. Wat betreft grondruis: als we de common-mode-ruis begrijpen, zullen we de common-mode-inductor kennen, en zullen we weten waarom de common-mode-inductor is aangesloten op de AC-zijde.
