客户端
游戏
无障碍

0

评论

收藏

分享

手机看

微信扫一扫,随时随地看

上次电源入口加磁珠出事了!这次换个共模电感看看会发生什么?

一、 摘要
磁珠用于直流输入端口的弊端上一篇文章已经讲述,(还没看过的朋友,可以点击👉电源入口加磁珠,出事了~),能够替代磁珠再数十M频率下提供良好的阻抗,莫过于共模电感(扼流圈),本文就针对扼流圈用于DC24V做一个探讨。
二、 问题描述
问题来源于错误将磁珠应用于电源端口,磁珠作为串联再电路中应用,流过较大电流的时候,其可靠性太差了,读者可以尝试用下图1的电路,保险F1使用1A 的PTC,磁珠也使用1A额定电流的磁珠,拿导线直接将C3短路,不出意外,电路上最先烧毁的器件将会是磁珠。由于磁珠比较优越的频率特效,以及较简单的等效电路(见图2),在一般信号断上使用还是磁珠为主,但是电源上使用,就要更换可靠性更高的扼流圈。

图片图1 :磁珠用于端口输入损坏实物图

图片

三、 适合直流端口的扼流圈
我们先总结一下适合替代磁珠的扼流圈需要具备的几个条件:
1)、必须使用分组绕法的扼流圈;
扼流圈的绕法有双线并绕和分组绕线两种,采用分组绕法的主要原因是扼流圈用于电源端口,必须要通过EMC的浪涌、EFT、ESD等高压测试,双线并绕的模式由于间距小,必然会产生打火甚至短路的情形。

图片

图片

图3 :扼流圈的两种绕法
2)、额定电流
扼流圈的额定电流主要是考虑电感的发热,一般应用降额60%绰绰有余。并且成本的上升也不会很多。
差模电流流过共模电感是互相抵消的,也就是说磁路里面没有刺痛产生,差模电流流过时候没有阻力,么有损耗,因此扼流圈是很难饱和的。举例子,一个额定电流5A的共模电感流过100A的差模电流也不会饱和,当然前提是这个导线要足够大。
3)、截止频率
截止频率的从定义上描述:截止频率定义在输出信号能量大幅上升(或大幅下降)、失去“阻止”(或失去“通过”)信号效果。在DC输入的共模电感设计中,截止频率表示共模电感无法阻止更高(3dB)的频率通过的频率点。

图片

4)、共模电感的阻抗
电感越大,频率越高,共模电感阻抗就越大,其计算公式如下:

6)、电感降额
电感的降额等级一般有三种,如下图所示,I级为最高等级,II级为中等等级,III级为最低等级。

图片

图6:电感的降额等级
四、 设计举例
根据上述的简单的科普,我们举一个扼流圈的选型例子。
假设有一个产品,输入为24V/2A,在100Mhz的干扰频率时,希望获得1000Ω的等效阻抗,计算的步骤如下:
(1)、选择额定电流,3/60%=3.3A;
(2)、用于电源端口,因此需要分组绕法;
经过简单的计算,我们可以选择TDK的ACM90V-152-2PL-TL00共模电感,该电感在100Mhz大约可以获得1500Ω的阻抗,电感采用分组绕法。

图片

五、 总结

铁氧体磁珠由于良好的密封性,几乎不会有辐射泄漏,其干扰主要通过转化为热能消耗,在应用在信号的端口处有十分明显的效果,但是由于铁氧体占据大部分的体积,其内部线圈的面积被压缩得很小,其电流很难做大,即使做大电流的磁珠,其价格也是非常昂贵,因此,在电源端口处,使用共模电感的扼流圈替代磁珠,是最好的解决措施,读者如果有兴趣,可以尝试拿一个1.5A的自恢复保险和一个2A的磁珠串联,然后短路,结果肯定是磁珠先烧毁,但是保险还没动作。
来源:硬件攻城狮
免责声明:本内容来自腾讯平台创作者,不代表腾讯新闻或腾讯网的观点和立场。
举报
评论 0文明上网理性发言,请遵守《新闻评论服务协议》
请先登录后发表评论~
查看全部0条评论
首页
刷新
反馈
顶部