Jak wybrać dławik trybu wspólnego do elektroniki mocy

Utworzono: luty 5, 2021
Zaktualizowano: czerwiec 25, 2023

Duże cewki w jednostkach zasilających robią więcej niż tylko podnoszenie lub obniżanie napięcia/prądu z wartości sieciowych. To samo można powiedzieć o jednostkach zasilania/zarządzania energią, które pobierają energię z baterii lub innych źródeł prądu stałego. Filtracja EMI to tylko jeden z aspektów zapewnienia czystej energii dla komponentów znajdujących się dalej w układzie i zapobiegania problemom z integralnością sygnału spowodowanym przez silne przewodzone EMI.

Gdy potrzebujesz umieścić filtr EMI na liniach zasilających w swoim systemie zasilania, możesz użyć dławika trybu wspólnego do tłumienia przewodzonego EMI trybu wspólnego w twoim systemie. Dławiki trybu wspólnego mają inne zastosowania oprócz filtracji mocy, ponieważ mogą również filtrować wszelkie prądy trybu wspólnego indukowane przez promieniowane EMI. Przedstawimy kilka wytycznych dotyczących pracy z systemami zasilania, te wytyczne mogą być stosowane za każdym razem, gdy potrzebujesz wybrać dławik trybu wspólnego do filtracji EMI.

Filtracja EMI za pomocą dławika trybu wspólnego

Podłączając system zasilania do linii AC, hałas może przenikać do systemu jako przewodzone EMI i zakłócać prawidłowe działanie elektroniki mocy oraz komponentów, do których te systemy dostarczają energię. Dławiki trybu wspólnego wykorzystują indukcję magnetyczną do anulowania hałasu trybu wspólnego na liniach zasilających w systemie regulacji, kondycjonowania lub konwersji mocy. Istnieje kilka podstawowych specyfikacji, które należy sprawdzić w kartach katalogowych podczas szukania dławika trybu wspólnego:

Rezystancja stałoprądowa. Cewki będą miały pewną rezystancję stałoprądową ze względu na grubość i długość drutu. W aplikacjach elektroniki mocy powinna być ona jak najniższa, aby zapobiec stratom mocy i nadmiernemu rozpraszaniu ciepła w cewkach.

Oceny napięcia i prądu. Te parametry elektryczne nie powinny być przekraczane w twojej konkretnej aplikacji. Należy zauważyć, że ocena prądowa ma tendencję do skalowania się z rezystancją stałoprądową, ponieważ grubsze cewki mogą obsługiwać większy prąd bez nadmiernego nagrzewania.

Tłumienie trybu wspólnego. To informuje, jak tłumiony jest tryb wspólny przy różnych częstotliwościach. Należy zauważyć, że idealny dławik trybu wspólnego będzie miał liniowe spektrum tłumienia; nie jest to jednak przypadkiem przy rzeczywistych dławikach. Pasożytnicza pojemność nawinięcia dławika stworzy szczyt rezonansowy w spektrum tłumienia.

Pojemność nawinięcia. Niektóre dławiki trybu wspólnego będą określać tę wartość, ale nie zawsze znajdziesz ją w kartach katalogowych. Mniejsza pojemność nawinięcia jest pożądana w projektach wysokiej prędkości, ponieważ chcesz zapobiec sprzęganiu hałasu prądów powrotnych w pobliżu na wyjście dławika w trybie wspólnym.

Oceny ESD. Gdy te dławiki są używane w systemach wysokiego napięcia, wówczas oceny ESD stają się ważne dla bezpieczeństwa. Pomaga również sprawdzenie zgodności z normami (normy UL i IEC są powszechne dla produktów wysokiego napięcia/telekomunikacyjnych/przemysłowych).

Dławiki trybu wspólnego dla systemów wysokiej mocy

Dławiki do systemów wysokonapięciowych/wysokoprądowych są zazwyczaj pakowane w ten sam sposób co duże induktory i działają jak filtry dolnoprzepustowe. Wspomniane powyżej punkty dotyczą również dławików różnicowych oraz dławików zintegrowanych z układami scalonymi. Te dławiki często występują w układach i są przeznaczone do aplikacji o wysokiej przepustowości, takich jak kamery wysokiej prędkości (np. HDMI lub MIPI), LVDS lub podobne aplikacje wymagające filtracji na krawędzi pasma.

W systemach wysokiej mocy nie znajdziesz tego typu opakowań; dławiki wspólnego trybu do aplikacji wysokoprądowych są wykonane z dużych ferrytów lub materiałów ferromagnetycznych z dużymi cewkami miedzianymi. Oto kilka przykładowych opcji dławików wspólnego trybu dostępnych na rynku:

Schaffner, RB6122-50-0M3

Dławik wspólnego trybu RB6122-50-0M3 od Schaffner jest idealny do systemów zasilania AC wysokiego napięcia (oceniane do 600 V AC) lub systemów DC wysokiego napięcia (oceniane do 1000 V DC), takich jak instalacje fotowoltaiczne lub banki baterii. Otwarta konstrukcja cewki umożliwia chłodzenie konwekcyjne wzdłuż cewek i zapewnia stosunkowo niską pojemność nawinięcia. Te cewki są oceniane do 50 A przy 60 °C przy częstotliwości pracy do 400 Hz. Otwarta konstrukcja i niska pojemność nawinięcia umieszczają rezonans tłumienia dla tych cewek na ~500 kHz. Poniżej przedstawiono typowe krzywe rezonansu dla komponentów serii RB6XXX i RB5XXX.

Krzywe rezonansu tłumienia dla innych dławików wspólnego trybu od Schaffner. Z karty katalogowej RB6122-50-0M3.

Bourns, 7105

Ten dławik wspólnego trybu 4,25 mH od Bourns jest oceniany na prąd do 1 A DC z wytrzymałością dielektryczną AC RMS 3750. Ten komponent jest doskonały do filtracji wejściowej w przetwornicach wysokonapięciowych. Inne dławiki z serii 71XX od Bourns zapewniają do 50 mH indukcyjności (7121, maks. prąd 2 A) lub do 10 A maks. prądu (7124, indukcyjność 3 mH). Te dławiki wspólnego trybu montowane przez otwory mają niski profil z przekrojem do 1 cala na 1 cal przy montażu na PCB.

Schurter, DLFL-0147-25D2

Dławik wspólnego trybu DLFL-0147-25D2 od Schurter to dławik toroidalny z proszku żelaza oceniany na napięcie do 440 V AC przy 50 Hz. Maksymalna ocena prądu (45 A przy 25 °C) ma wrażliwe derating, jak pokazano poniżej i nie powinien być używany przy nadmiernie wysokich temperaturach. Pomimo wrażliwego deratingu zapewnia skuteczne napięcie izolacji 2 kV i jest zgodny z kategorią klimatyczną IEC 60068-1 25/100/21. Ten komponent najlepiej sprawdza się, gdy jest montowany jak najbliżej źródła wszelkich przewodzonych EMI do obwodu, chociaż nadal może być używany do filtracji linii przy umiarkowanym prądzie.

Krzywa deratingu dla dławika trybu wspólnego DLFL-0147-25D2 od Schurter. Z arkusza danych DLFL-0147-25D2.

Inne komponenty do zarządzania mocą

Nawet po wybraniu komponentów dławika trybu wspólnego i innych filtrów dla twojego systemu, prawdopodobnie będziesz potrzebować szeregu komponentów do zarządzania dystrybucją mocy w twoim zasilaczu. Oto niektóre inne powszechne komponenty potrzebne dla systemów wysokiego napięcia/prądu:

Wzmacniacze i kontrolery pomiaru prądu

Istnieje wiele komponentów, które można użyć do konstrukcji filtru dolnoprzepustowego dla zasilaczy i systemów zarządzania mocą, a cewki dławika trybu wspólnego są jedną z opcji filtracji EMI. Kiedy potrzebujesz tych lub innych komponentów do swojego następnego systemu, użyj zaawansowanych funkcji wyszukiwania i filtracji w Octopart, gdy potrzebujesz kompleksowego rozwiązania do pozyskiwania elektroniki. Zapoznaj się z naszą stroną z układami scalonymi do zarządzania mocą, aby znaleźć inne komponenty, których będziesz potrzebować do elektroniki mocy.

Bądź na bieżąco z naszymi najnowszymi artykułami, zapisując się do naszego newslettera.