Indutor para proteção contra ruído de modo comum gerado por uma fonte de alimentação comutada

O afogador de modo comum é o componente mais importante do filtro de entrada de qualquer comutação da fonte de alimentação. O fato é que, durante a operação de um conversor de pulso de qualquer topologia, ao alternar transistores de efeito de campo, ocorre interferência em modo comum, que se propaga nos condutores e ao longo das trilhas das placas de circuito impresso.

Essas interferências são correntes nocivas de impulso de alta frequência que fluem simultaneamente ao longo dos fios positivo e negativo, e na mesma direção. Se essas interferências finalmente entrarem na rede de energia CA, elas podem não apenas reduzir a qualidade da operação dos dispositivos incluídos na rede na vizinhança, mas até desativá-los, especialmente os circuitos de sinal das unidades digitais.

Por esse motivo, hoje todos os eletrodomésticos, que em princípio podem se tornar fontes de interferência no modo comum, são equipados com bobinas no modo comum. Esses dispositivos incluem: impressoras, scanners, monitores, players, periféricos de PC, PCs, etc.

Em cada dispositivo em que há uma fonte de alimentação comutada, um bloqueador de modo comum de enrolamento duplo em um núcleo anular ou em forma de U é necessariamente instalado na entrada após o capacitor do filtro. Os capacitores são instalados nas laterais do indutor para suprimir a interferência diferencial (a interferência diferencial é uma questão separada), bem como os capacitores Y de alta tensão.

As duas bobinas de modo comum são enroladas em torno de um núcleo comum de material de alta permeabilidade magnética, como ferrita. E se correntes de ruído em fase fluírem dos fios da fonte para a rede, os campos magnéticos dessas correntes se somam, e a indutância do indutor se manifesta completamente suprimindo essas correntes: a maior parte de sua energia será gasta na criação de um campo magnético, assim a amplitude de interferência Ele diminuirá significativamente e, se for uma rede de corrente alternada, se houver, será bastante enfraquecida, não podendo mais se manifestar maliciosamente.

Por outro lado, quando a corrente alternada da rede é fornecida ao consumidor, encontrando um estrangulamento em fase a caminho, ela não experimenta absolutamente nenhuma resistência, porque a resistência ôhmica dos fios é desprezível e os campos magnéticos das correntes nos dois condutores são direcionados um contra o outro e são iguais em magnitude entre si. sozinho.

As bobinas são absolutamente idênticas e enrolam perfeitamente simetricamente. Geralmente, esses enrolamentos são feitos enrolando em dois fios, o que minimiza a indutância de vazamento entre eles. Acontece que a indutância do indutor de modo comum para uma corrente de pulso convencional, que em dois fios tem a direção oposta e o mesmo valor, será zero. Assim, o afogador no modo comum apenas interfere na interferência no modo comum, cuja fonte é a fonte de alimentação e não a rede elétrica CA.

E se não houvesse indutor no modo comum, a interferência no modo comum penetraria livremente na rede CA, assim como nos capacitores entre os fios no caminho de sua propagação.

Quanto aos capacitores efetivos no caminho do modo comum, este é - capacitores de alta tensão de cerâmica (Capacitores Y) com uma capacidade de nanofarads instaladas entre cada fio elétrico e o barramento de terra, de modo que parte da energia do ruído do modo comum entre no solo. Para a corrente de operação, esses capacitores representam uma resistência muito grande e, portanto, não afetam a eficiência do dispositivo.

A saída disponível comercialmente e o modo comum SMD bloqueadores de comutação de cartões de fonte de alimentação oferecem várias vantagens.Eles são bastante compactos, não ocupam muito espaço na placa de circuito impresso, sua resistência ativa não excede unidades de mOhm e a corrente de alimentação máxima permitida através do indutor depende essencialmente apenas da espessura do fio e da potência do dispositivo. A corrente nominal varia de 1 mA a 10 A. As indutâncias típicas são de 10 μH a 100 mH.