¿Qué factores deben tenerse en cuenta al diseñar inductores de modo común?

La mayoría de los filtros de interferencia electromagnética deben utilizar inductores de modo común. Dado que el inductor de modo común tiene una alta impedancia en un amplio rango de frecuencia, puede suprimir el ruido de alta frecuencia generado por la fuente de alimentación de conmutación de alta frecuencia. La razón por la que el núcleo del inductor de modo común es toroidal también se ha introducido antes, aquí está la introducción principal a qué factores deben tenerse en cuenta al diseñar?

Los parámetros básicos necesarios para diseñar un inductor de modo común son corriente de entrada, impedancia y frecuencia. La corriente de entrada determina el tamaño del conductor de bobinado. Al calcular el diámetro del cable, el valor calculado de cuatrocientos amperios por centímetro cuadrado se utiliza generalmente, pero otros valores calculados se pueden utilizar de acuerdo con el aumento de temperatura aceptable del inductor. En casi todos los casos, se utiliza alambre de una sola hebra, porque no sólo es el más barato, sino que la pérdida de cobre debido al efecto cutáneo de alta frecuencia ayuda a reducir el ruido.

La impedancia del inductor generalmente toma el valor mínimo a una frecuencia determinada. Esta impedancia se conecta en serie con la impedancia de línea para lograr la atenuación de ruido deseada. Desafortunadamente, la impedancia de la línea es en su mayoría desconocida, por lo que los diseñadores a menudo utilizan una red de estabilización de impedancia de línea de 50Ω (LISN) para probar el filtro. Esto se ha convertido en un método estándar para probar el rendimiento de un filtro, pero el resultado puede ser un filtro de un solo paso real cuando supera la frecuencia de esquina para aumentar la atenuación en -6dB en cada octava. La frecuencia de las esquinas es generalmente lo suficientemente baja como para hacer de la reactancia inductiva la parte principal de la impedancia, por lo que la inductancia se puede calcular mediante la siguiente fórmula: Ls=Xs/2πf.

Después de conocer la inductancia, el trabajo de diseño restante es seleccionar el núcleo magnético y el material, y calcular el número de giros.

El primer paso en el diseño es a menudo seleccionar el tamaño del núcleo magnético. Si hay requisitos de tamaño para el diseño, siempre y cuando el núcleo magnético todavía pueda cumplir estos requisitos después del bobinado, se debe seleccionar el núcleo magnético de mayor tamaño que se puede satisfacer. Si no hay límite de tamaño, puede elegir el tamaño del núcleo a voluntad.

El siguiente es calcular el número máximo de giros necesarios para ser enrollado en el núcleo. Por lo general, es una sola capa, cada herida en un extremo del núcleo magnético y aislada una de la otra. A veces también se utilizan bobinados apilados y de doble capa, pero estos dos tipos de bobinados aumentan la capacitancia distribuida de los bobinados, reduciendo así el rendimiento de alta frecuencia del inductor.

Dado que el diámetro del cable ha sido determinado por la corriente de línea, la circunferencia interna se puede calcular en función del valor obtenido restando el radio de cable del radio interno del núcleo magnético. La longitud de la circunferencia interna ocupada por cada bobinado se divide por el diámetro del alambre más el espesor del aislamiento para calcular el número máximo de giros. Después de calcular el número máximo de giros, el siguiente paso es seleccionar el material y determinar la inductancia. La elección del material se basa en muchos factores, como la temperatura de funcionamiento, el rango de frecuencia y el costo. Pero primero debemos verificar el tamaño del núcleo seleccionado, otros factores se pueden considerar después de la venta. Así que elija un material con permeabilidad apropiada, y luego calcule la inductancia.

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