خفه کردن حالت معمولی هسته فریت توروئیدال: تحلیل فنی و کاربرد

چوک حالت مشترک هسته فریت حلقوی (القاگر حالت مشترک فریت حلقه ای) یک جزء الکترونیکی مهم است و نقش حیاتی در تجهیزات الکترونیکی دارد. این عمدتا برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی حالت رایج (EMI)، محافظت از تجهیزات در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی و اطمینان از عملکرد عادی تجهیزات و کیفیت انتقال سیگنال استفاده می شود.

اصل کار
چوک حالت مشترک هسته فریت توروئیدال امپدانس بالایی را برای سیگنال های تداخل حالت معمول ایجاد می کند و امپدانس پایین را برای سیگنال های حالت دیفرانسیل از طریق ساختار هسته فریت حلقه ای منحصر به فرد خود حفظ می کند. در تجهیزات الکترونیکی، تداخل حالت مشترک معمولاً توسط خطوط برق، خطوط سیگنال و غیره معرفی می‌شود. این سیگنال‌های تداخل جریان‌های حالت مشترک را بین خطوط زمین و خطوط سیگنال تشکیل می‌دهند. سلف های حالت مشترک از اصل لغو متقابل شار مغناطیسی برای سرکوب موثر جریان های حالت رایج استفاده می کنند و در نتیجه تداخل تجهیزات را کاهش می دهند.

ویژگی های ساختاری
ساختار چوک حالت معمولی هسته فریت توروئیدال عمدتاً از هسته های فریت حلقه ای، سیم پیچ ها و پین ها تشکیل شده است. هسته فریت حلقه جزء اصلی آن است که دارای نفوذپذیری مغناطیسی بالا، تلفات کم و ویژگی های دمای پایدار است. سیم پیچ در اطراف هسته پیچیده می شود تا یک سیم پیچ سلف تشکیل شود. از پین ها برای اتصال سلف به برد مدار استفاده می شود.

شکل هسته
طراحی شکل هسته فریت حلقوی کلیدی برای جلوگیری از چسبیدن هسته در طول فرآیند پخت است. سطوح فوقانی و تحتانی هسته به صورت برآمدگی های دایره ای شکل قوس طراحی شده اند که در نمای مقطعی شکل برآمدگی خاصی را ارائه می دهد. این طراحی نه تنها شکاف بین هسته ها را افزایش می دهد، بلکه سطح تماس بین هسته ها را کاهش می دهد و در نتیجه به طور موثر از پدیده چسبندگی در طول فرآیند تف جوشی جلوگیری می کند.

اندازه و مشخصات
چوک حالت مشترک هسته فریت Toroidal دارای اندازه ها و مشخصات مختلفی است تا نیازهای سناریوهای مختلف برنامه را برآورده کند. به عنوان مثال، یک هسته معمولی ممکن است قطر خارجی 8 میلی متر، قطر داخلی 4 میلی متر و ارتفاع 4 میلی متر داشته باشد، که در آن ارتفاع برآمدگی قوس دایره ای 0.1 میلی متر است که 2.5٪ از ارتفاع کل هسته را تشکیل می دهد. لازم به ذکر است که با افزایش ارتفاع برآمدگی، مقدار اندوکتانس هسته نیز به همین نسبت کاهش می یابد، بنابراین ارتفاع آن به طور کلی در 3 میلی متر کنترل می شود و از 10 درصد ارتفاع کل هسته تجاوز نمی کند.

پارامترهای عملکرد
پارامترهای عملکرد چوک حالت مشترک هسته فریت توروئیدال شامل مقدار اندوکتانس، ظرفیت حمل جریان، محدوده فرکانس کاری، محدوده دما و غیره است. این پارامترها به طور مستقیم اثر استفاده و محدوده کاربرد سلف را تعیین می کنند.

مقدار اندوکتانس: مقدار اندوکتانس یک کمیت فیزیکی است که مقاومت سلف را در برابر تغییرات جریان اندازه گیری می کند. مقدار القایی چوک حالت مشترک هسته فریت توروئیدال معمولاً بالا است، که می تواند به طور موثر تداخل حالت مشترک فرکانس بالا را سرکوب کند.
ظرفیت حمل جریان: ظرفیت حمل جریان حداکثر مقدار جریانی را که سلف می تواند به طور ایمن عبور دهد را تعیین می کند. هنگام انتخاب یک سلف، لازم است ظرفیت حمل جریان مناسب بر اساس اندازه جریان در سناریوی کاربردی واقعی تعیین شود.
محدوده فرکانس عملیاتی: چوک حالت مشترک هسته فریت توروئیدال معمولاً برای باندهای فرکانس بالا مناسب است و می تواند به طور موثر تداخل حالت مشترک فرکانس بالا را سرکوب کند.
محدوده دما: سلف باید به طور معمول در یک محدوده دمایی خاص کار کند. چوک حالت مشترک هسته فریت توروئیدال معمولاً دارای محدوده دمایی گسترده ای است که می تواند نیازهای استفاده را در محیط های مختلف برآورده کند.

فیلد برنامه
چوک حالت مشترک هسته فریت توروئیدال به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی مختلف استفاده می شود، به ویژه در شرایطی که تداخل الکترومغناطیسی حالت معمولی باید سرکوب شود. در اینجا برخی از مناطق کاربردی معمولی وجود دارد:

منبع تغذیه سوئیچینگ کامپیوتر: در منبع تغذیه سوئیچینگ کامپیوتر، چوک حالت مشترک هسته فریت Toroidal برای فیلتر کردن سیگنال های تداخل حالت معمول در خط برق و محافظت از مدار داخلی کامپیوتر در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی استفاده می شود.
سیستم تولید برق خورشیدی: در سیستم تولید انرژی خورشیدی، چوک حالت مشترک هسته فریت توریدال برای سرکوب سیگنال های تداخل حالت مشترک تولید شده توسط اینورتر برای اطمینان از پایداری و ایمنی انتقال نیرو استفاده می شود.
سیستم تنظیم قدرت: در سیستم تنظیم قدرت، چوک حالت مشترک هسته فریت توریدال برای فیلتر کردن سیگنال‌های تداخل حالت مشترک در شبکه برق و بهبود کیفیت برق استفاده می‌شود.
تجهیزات اتوماسیون صنعتی: در تجهیزات اتوماسیون صنعتی برای محافظت از مدار کنترل در برابر تداخل الکترومغناطیسی و اطمینان از عملکرد طبیعی تجهیزات، از Choke Toroidal Ferrite Core Common Mode استفاده می شود.3