Induktivität zum Schutz vor Gleichtaktstörungen, die von einem Schaltnetzteil erzeugt werden

Die Gleichtaktdrossel ist die wichtigste Komponente des Eingangsfilters Schaltnetzteil. Tatsache ist, dass während des Betriebs eines Impulswandlers einer beliebigen Topologie beim Schalten von Feldeffekttransistoren Gleichtaktstörungen auftreten, die sich in den Leitern und entlang der Spuren der Leiterplatten ausbreiten.

Diese Störungen sind schädliche hochfrequente Impulsströme, die gleichzeitig entlang der Plus- und Minusdrähte und in derselben Richtung fließen. Wenn diese Störungen schließlich in das Wechselstromnetz gelangen, können sie die Funktionsqualität der im Netzwerk in der Nachbarschaft enthaltenen Geräte nicht nur beeinträchtigen, sondern sogar deaktivieren, insbesondere die Signalstromkreise digitaler Einheiten.

Aus diesem Grund sind heute alle Haushaltsgeräte, die im Prinzip zu Gleichtaktstörungen führen können, mit Gleichtaktdrosseln ausgestattet. Solche Geräte umfassen: Drucker, Scanner, Monitore, Player, PC-Peripheriegeräte, PCs selbst usw.

In jedem Gerät, in dem eine Schaltstromversorgung vorhanden ist, ist am Eingang nach dem Filterkondensator notwendigerweise eine Doppelwicklungs-Gleichtaktdrossel an einem ringförmigen oder U-förmigen Kern installiert. An den Seiten des Induktors sind Kondensatoren zur Unterdrückung von Differenzstörungen (Differenzstörungen sind ein separates Problem) sowie Hochspannungs-Y-Kondensatoren installiert.

Die zwei Gleichtaktdrosseln sind um einen gemeinsamen Kern aus Material mit hoher magnetischer Permeabilität wie Ferrit gewickelt. Und wenn gleichphasige Rauschströme von den Drähten von der Quelle zur Netzwerkseite fließen, entwickeln sich die Magnetfelder dieser Ströme, und die Induktivität des Induktors manifestiert sich vollständig durch Unterdrückung dieser Ströme: Der Löwenanteil ihrer Energie wird für die Erzeugung eines Magnetfelds und damit der Interferenzamplitude aufgewendet Es wird erheblich abnehmen, und wenn es sich um ein Wechselstromnetz handelt, wird es stark geschwächt und kann sich nicht mehr böswillig manifestieren.

Wenn andererseits dem Verbraucher Wechselstrom aus dem Netzwerk zugeführt wird, der auf seinem Weg auf eine gleichphasige Drossel trifft, erfährt er absolut keinen Widerstand, da der ohmsche Widerstand der Drähte vernachlässigbar ist und die Magnetfelder der Ströme in den beiden Leitern einander entgegengesetzt sind und zwischen ihnen gleich groß sind von mir.

Die Spulen sind absolut identisch und perfekt symmetrisch gewickelt. Oft werden diese Wicklungen durch Wickeln in zwei Drähten hergestellt, wodurch die Streuinduktivität zwischen ihnen minimiert wird. Es stellt sich heraus, dass die Gleichtaktinduktivitätsinduktivität für einen herkömmlichen Impulsstrom, der in zwei Drähten die entgegengesetzte Richtung und den gleichen Wert aufweist, Null ist. Somit stört die Gleichtaktdrossel nur die Gleichtaktstörung, deren Quelle die Stromversorgung und nicht das Wechselstromnetz ist.

Und wenn es keinen Gleichtaktinduktor gäbe, würde die Gleichtaktstörung das Wechselstromnetz sowie die Kondensatoren zwischen den Drähten auf dem Weg ihrer Ausbreitung frei durchdringen.

Für die effektiven Kondensatoren auf dem Gleichtaktpfad ist dies - keramische Hochspannungskondensatoren (Y-Kondensatoren) mit einer Kapazität von Nanofarad, die zwischen jedem Stromkabel und dem Erdungsbus installiert sind, so dass ein Teil der Gleichtakt-Rauschenergie in den Boden gelangt. Für den Betriebsstrom stellen diese Kondensatoren einen sehr großen Widerstand dar und beeinflussen daher den Wirkungsgrad des Geräts nicht.

Kommerziell erhältliche Ausgangs- und SMD-Gleichtaktdrosseln zum Schalten von Stromversorgungskarten bieten mehrere Vorteile.Sie sind recht kompakt, nehmen nicht viel Platz auf der Leiterplatte ein, ihr aktiver Widerstand überschreitet nicht Einheiten von mOhm, und der maximal zulässige Versorgungsstrom durch die Induktivität hängt im Wesentlichen nur von der Drahtdicke und der Leistung des Geräts ab. Der Nennstrom variiert zwischen 1 mA und 10 A. Typische Induktivitäten liegen zwischen 10 μH und 100 mH.