Inductor om te beschermen tegen common-mode ruis gegenereerd door een schakelende voeding

Common-mode-smoorspoel is het belangrijkste onderdeel van het invoerfilter stroomvoorziening. Het feit is dat tijdens de werking van een pulsomzetter van elke topologie, bij het schakelen van veldeffecttransistors, common-mode interferentie optreedt, die zich voortplant in de geleiders en langs de sporen van de printplaten.

Deze interferenties zijn schadelijke hoogfrequente impulsstromen die gelijktijdig langs de plus- en min-draden en in dezelfde richting stromen. Als deze interferentie uiteindelijk in het wisselstroomnetwerk terechtkomt, kunnen ze niet alleen de kwaliteit van de werking van de apparaten in het netwerk in de buurt verminderen, maar zelfs uitschakelen, vooral het signaalcircuit van digitale eenheden.

Om deze reden zijn tegenwoordig alle huishoudelijke apparaten, die in principe bronnen van common-mode interferentie kunnen worden, uitgerust met common-mode smoorspoelen. Dergelijke apparaten zijn onder meer: ​​printers, scanners, monitors, spelers, pc-randapparatuur, pc's zelf, enz.

In elk apparaat waar er een schakelende voeding is, is een dubbel wikkelende common-mode-smoorspoel op een ringvormige of U-vormige kern noodzakelijkerwijs geïnstalleerd op de ingang na de filtercondensator. Condensatoren zijn geïnstalleerd aan de zijkanten van de inductor om differentiële interferentie te onderdrukken (differentiële interferentie is een apart probleem), evenals Y-condensatoren met een hoog voltage.

Twee common-mode inductorwikkelingen zijn gewikkeld rond een gemeenschappelijke kern van hoog magnetisch permeabiliteitsmateriaal zoals ferriet. En als in-fase ruisstromen van de draden van de bron naar de netwerkzijde stromen, zullen de magnetische velden van deze stromen zich ontwikkelen en de inductie van de inductor zal zich volledig manifesteren door deze stromen te onderdrukken: het leeuwendeel van hun energie zal worden besteed aan het creëren van een magnetisch veld, dus de interferentieamplitude Het zal aanzienlijk afnemen, en als het gaat om een ​​wisselstroomnetwerk, als het komt, zal het sterk worden verzwakt, niet langer in staat om zich kwaadaardig te manifesteren.

Aan de andere kant, wanneer wisselstroom van het netwerk wordt geleverd aan de consument, die onderweg een in-fase smoorspoel tegenkomt, ondervindt deze absoluut geen weerstand, omdat de ohmse weerstand van de draden te verwaarlozen is en de magnetische velden van de stromen in de twee geleiders tegenover elkaar zijn gericht en in grootte gelijk zijn tussen alleen.

De spoelen zijn absoluut identiek en perfect symmetrisch gewonden. Vaak worden deze wikkelingen gemaakt door twee draden op te winden, waardoor de lekinductantie daartussen wordt geminimaliseerd. Het blijkt dat de common-mode inductorinductantie voor een conventionele pulsstroom, die in twee draden de tegenovergestelde richting en dezelfde waarde heeft, nul zal zijn. De common-mode-smoorspoel interfereert dus alleen met common-mode-interferentie, waarvan de bron de voeding is, en niet het wisselstroomnet.

En als er geen common-mode inductor was, zou de common-mode interferentie vrijelijk het AC-netwerk binnendringen, evenals de condensatoren tussen de draden op het pad van zijn voortplanting.

Wat de effectieve condensatoren op het common mode-pad betreft, is dit - keramische hoogspanningscondensatoren (Y-condensatoren) met een capaciteit van nanofarads geïnstalleerd tussen elke stroomdraad en de aardbus zodat een deel van de ruisenergie in de gemeenschappelijke modus de grond in gaat. Voor de bedrijfsstroom vertegenwoordigen deze condensatoren een zeer grote weerstand en hebben daarom geen invloed op de efficiëntie van het apparaat.

In de handel verkrijgbare output en SMD common-mode smoorspoelen voor het schakelen van voedingskaarten bieden verschillende voordelen.Ze zijn vrij compact, nemen niet veel ruimte in beslag op de printplaat, hun actieve weerstand overschrijdt geen eenheden van mOhm en de maximaal toelaatbare voedingsstroom door de inductor hangt in wezen alleen af ​​van de dikte van de draad en de kracht van het apparaat. De nominale stroom varieert van 1 mA tot 10 A. Typische inductanties zijn van 10 μH tot 100 mH.