Những yếu tố nào cần được xem xét trong thiết kế của cuộn cảm chế độ chung?

Hầu hết các bộ lọc EMI phải sử dụng cuộn cảm chế độ chung. Bởi vì cuộn cảm chế độ chung có trở kháng cao trong dải tần số rộng, nó có thể triệt tiêu nhiễu tần số cao được tạo ra bởi nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi tần số cao. Tại sao lõi của cuộn cảm chế độ chung? Tôi cũng đã giới thiệu nó trước đây. Những yếu tố cần được xem xét trong thiết kế?

Dòng điện đầu vào, trở kháng và tần số là các tham số cơ bản cần thiết để thiết kế một cuộn cảm chế độ chung. Dòng điện đầu vào xác định kích thước của dây dẫn cuộn dây. Khi tính toán đường kính dây, giá trị tính toán 400 ampe trên mỗi cm vuông thường được sử dụng, nhưng các giá trị tính toán khác cũng có thể được sử dụng theo mức tăng nhiệt độ chấp nhận được của cuộn cảm. Trong hầu hết các trường hợp, dây đơn được sử dụng, bởi vì nó không chỉ rẻ nhất mà còn mất đồng do hiệu ứng da tần số cao giúp giảm tiếng ồn.

Trở kháng của cuộn cảm thường là giá trị tối thiểu tại một tần số nhất định. Trở kháng này được kết nối nối tiếp với trở kháng đường truyền để đạt được mức giảm nhiễu mong muốn. Thật không may, hầu hết các trở kháng đường truyền là không xác định, vì vậy các nhà thiết kế thường sử dụng mạng ổn định trở kháng đường truyền 50 (LISN) để kiểm tra các bộ lọc. Đây đã trở thành phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra hiệu suất của bộ lọc, nhưng kết quả của nó có thể làm tăng mức suy giảm thêm - 6dB trong mỗi quãng tám khi vượt quá tần số quay. Tần số quay thường đủ thấp để làm cho điện kháng cảm ứng trở thành phần chính của trở kháng, do đó độ tự cảm có thể được tính như sau: LS = XS / 2 π F.

Sau khi biết độ tự cảm, phần còn lại của công việc thiết kế là chọn lõi và vật liệu, và tính toán số lượt.

Bước đầu tiên trong thiết kế thường là chọn kích thước của lõi. Nếu có các yêu cầu kích thước cho thiết kế, miễn là lõi vẫn có thể đáp ứng các yêu cầu này sau khi cuộn dây, kích thước tối đa của lõi có thể được đáp ứng nên được chọn. Nếu không có giới hạn kích thước, bạn có thể chọn kích thước lõi tùy ý.

Bước tiếp theo là tính toán số lượt tối đa cần thiết để được vết thương trên lõi. Chúng thường là một lớp, vết thương ở một đầu của lõi và cách ly với nhau. Đôi khi hai lớp và cuộn dây cũng được sử dụng, nhưng hai loại cuộn dây này sẽ làm tăng điện dung phân tán của cuộn dây, do đó làm giảm hiệu suất tần số cao của cuộn cảm.

Do đường kính dây được xác định bởi dòng điện, nên chu vi bên trong có thể được tính theo giá trị thu được bằng cách trừ bán kính dây ra khỏi bán kính trong của lõi. Số vòng quay tối đa có thể được tính bằng cách chia chiều dài chu vi bên trong của mỗi cuộn dây cho đường kính dây cộng với độ dày cách điện. Sau khi tính toán các lượt tối đa, bước tiếp theo là chọn vật liệu và xác định độ tự cảm. Nhiều yếu tố, chẳng hạn như nhiệt độ hoạt động, dải tần số và chi phí, được tính đến trong việc lựa chọn vật liệu. Tuy nhiên, kích thước lõi được chọn sẽ được xác minh trước và các yếu tố khác có thể được xem xét sau khi bán. Vì vậy, chọn vật liệu thấm thích hợp, và sau đó tính toán độ tự cảm.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi tại sales@xfullstar.com