共模电感设计时需要考虑哪些因素呢?

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共模电感设计时需要考虑哪些因素呢?

2021-08-12 23:03:28


大多数电磁干扰滤波器应使用共模电感。由于共模电感在很宽的频率范围内具有高阻抗,因此可以抑制高频开关电源产生的高频噪声。前面也介绍了共模电感磁芯呈环形的原因,但这里是设计时需要考虑的一些主要因素。



设计共模电感所需的基本参数是输入电流、阻抗和频率。输入电流决定了绕组导体的尺寸。在计算线径时,通常使用每平方厘米 400 安培的计算值,但也可以使用其他计算值,具体取决于电感器的允许温升。在大多数情况下,使用单股线。它不仅便宜,而且由于高频趋肤效应导致的铜损有助于降低噪音。



电感阻抗通常在特定频率下具有小值。该阻抗与线路阻抗串联,以实现所需的噪声衰减。不幸的是,线路阻抗在很大程度上是未知的,因此设计人员通常使用 50Ω 线路阻抗稳定网络 (LISN) 来测试滤波器。这已成为测试滤波器性能的标准方法,但在转角频率之外,衰减在每个倍频程中增加 -6dB,这可能是一个真正的一步滤波器。由于转角频率通常较低且足以使感抗成为阻抗的主要部分,因此可以通过以下公式计算电感:Ls = Xs / 2πf。


知道电感后,剩下的设计工作就是选择磁芯和材料并计算匝数。


设计通常是选择磁芯的尺寸。如果您的设计有尺寸要求,则应选择能满足的大磁芯,只要绕制后磁芯仍能满足这些要求即可。 ..如果没有大小限制,您可以自由选择核心大小。



接下来,计算缠绕磁芯所需的大匝数。它通常是单层,每层都缠绕在磁芯的一端并彼此分开。也可采用双层或叠层绕组,但这两种绕组增加了绕组的分布电容,降低了电感的高频性能。



由于线径是由线电流决定的,因此可以通过从磁芯的内径中减去线径得到的值计算出内周长。将各绕组所占的内圆周长度除以导线直径和绝缘体厚度,即可计算出大匝数。计算出大匝数后,下一步就是选择材料和确定电感。材料选择基于许多因素,例如工作温度、频率范围和成本。但是,您需要先检查您选择的磁芯尺寸。其他因素可以在售后考虑。因此,在计算电感之前,请选择具有适当磁导率的材料。


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