Магнитные кольцевые индукторы являются одними из самых распространенных индукторов, которые можно разделить на две категории: синфазные индукторы и дифференциальные индукторы. В этой статье рассматриваются синфазные индукторы с магнитным кольцом.
Синфазные индукторы, также известные как синфазные дроссельные катушки. Обычно состоят из двух катушек с одинаковым диаметром провода и одинаковым числом витков, равномерно и симметрично намотанных на один и тот же кольцевой сердечник. Синфазные индукторы оказывают сильное подавляющее действие на синфазные сигналы, но почти не оказывают влияния на дифференциальные сигналы.
Принцип работы:
Когда синфазный сигнал (сигнал помехи) проходит через индуктор, магнитные потоки в магнитном кольце накладываются друг на друга, таким образом, имея большую индуктивность и эффективно подавляя синфазный сигнал; когда через катушку проходит дифференциальный сигнал (требуемый сигнал), магнитные потоки в магнитном кольце компенсируют друг друга, и индуктивность практически отсутствует, поэтому дифференциальный сигнал может проходить без затухания.
В настоящее время наиболее часто используемым материалом для магнитного кольца синфазной катушки индуктивности является марганцево-цинковый материал с высокой проводимостью, а проницаемость составляет 5К, 7К, 10К, 12К, 15К и т. д. Чем выше соответствующая проницаемость, тем больше индуктивность при том же количестве витков, но стабильность относительно плохая, и индуктивность сильно меняется при высокой температуре. В настоящее время, с точки зрения колец с высокой проницаемостью, производимых в Китае, проницаемость относительно стабильна с 5К, 7К и 10К.
В дополнение к высокой проводимости марганца цинка, синфазные индукторы используются все больше и больше нанокристаллических и аморфных. Их проницаемость обычно выше 10К, некоторые до 20~30К, стабильная производительность, производство синфазных индукторов имеет очень уникальное преимущество. В случае той же индуктивности, использование нанокристаллического и аморфного магнитного кольца может уменьшить количество намоток, уменьшить количество эмалированного провода и снизить стоимость ручной намотки.
Очень немногие синфазные индукторы, также изготовленные из никель-цинка, имеют проницаемость менее 1500. Синфазные индукторы, изготовленные из никеля и цинка, имеют очень малую индуктивность, но они могут работать на относительно высоких частотах (более 100 МГц), и их проницаемость остается относительно стабильной, что способствует высокочастотной фильтрации.
При намотке синфазных индукторов катушка должна учитывать требования процесса. Например, эмалированная проволока, намотанная на сердечник катушки, должна быть осторожной, чтобы не поцарапать друг друга и не повредить магнитное кольцо, не допускать короткого замыкания между витками и плохого сопротивления напряжению, а бинарная обмотка может использоваться для изделий с относительно длинными проводами; Катушка должна быть максимально обернута вокруг одного слоя, уменьшать паразитную емкость, повышать устойчивость к переходным перенапряжениям, изделия с многослойной катушкой могут быть погружены в изоляционное масло для повышения изоляционной способности...
В дополнение к синфазным индукторам с двумя отдельными катушками, мы часто видим двойные и намотанные синфазные индукторы. Принцип аналогичен, но он может подавлять высокий синфазный шумовой сигнал и низкий дифференциальный шумовой сигнал одновременно, избегая помех низкого дифференциального шумового сигнала в высокоскоростном сигнале.
При выборе синфазной индуктивности основным электрическим параметром, который следует учитывать, является синфазное сопротивление, которое соответствует синфазному сопротивлению рабочей частоты, чем больше, тем лучше. В то же время, кривая частоты импеданса также является важным параметрическим индексом, и особое внимание следует уделять затуханию импеданса на высоких частотах.
Для некоторых высокоскоростных сигнальных приложений следует также учитывать влияние дифференциального модового импеданса на сигнал. Однако в реальной работе, в случаях с низкими требованиями, для обычных производителей не удобно измерять синфазный импеданс и дифференциальный модовый импеданс, и они часто используют индуктивность и значение индуктивного баланса в качестве альтернативных измерений параметров.
В целом, магнитные кольцевые синфазные индукторы обладают хорошей структурной гибкостью, высокой способностью рассеивания тепла при перегрузке по току, превосходной производительностью в подавлении синфазных сигналов, высокой эффективностью и отсутствием конкурентов. Его недостатками являются то, что апертура магнитного кольца мала, некоторые изделия трудно проходят через кольцо, необходимость ручной намотки, высокая стоимость обработки, низкая эффективность, что ограничивает некоторые его применения.