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スイッチング電源におけるコモンモードインダクタンスの応用?

Aug 14, 2023

スイッチング電源におけるコモンモードインダクタンスの応用?

 

コモンモードインダクタは、コモンモードチョークとも呼ばれ、閉じた磁気リング上に反対方向、同じ巻数で対称的に巻かれたコイルです。 理想的なコモンモードチョークは、L (または N) と E 間のコモンモード干渉に対して抑制効果がありますが、L と N 間のディファレンシャルモード干渉に対しては誘導抑制効果がありません。ただし、実際のコイル巻線の対称性が不完全な場合、問題が発生する可能性があります。差動モードの漏れインダクタンスの生成に影響します。 2つの巻線間で信号電流または電源電流が逆方向に流れると、発生する磁束が打ち消し合い、チョークは低インピーダンスになります。 コモンモードノイズ電流(縦電流とも呼ばれるグランドループによる妨害電流を含む)は2つの巻線を同じ方向に流れ、同じ方向に加算される磁束を生成し、チョークは高インピーダンスを示します。これにより、コモンモードノイズが抑制されます。


コモンモードインダクタは本質的に双方向フィルタです。一方で、信号ライン上のコモンモード電磁干渉を除去する必要があり、他方では、電磁干渉自体が外部に放射されるのを抑制する必要もあります。同じ電磁環境にある他の電子機器の通常の動作に影響を与えます。


コモンモードチョークは差動モード信号を送信でき、直流と低周波の差動モード信号の両方を通過させることができます。 ただし、高周波コモンモードノイズに対しては大きなインピーダンスを示すため、コモンモード電流外乱を抑制するために使用できます。


スイッチング電源におけるコモンモードインダクタンスの応用?

コモンモード インダクタンスは、コモンモード チョークとも呼ばれ、スイッチング電源回路の EMI を抑制するために使用されます。 さまざまなフィルタを形成してEMIをフィルタリングし、さまざまな高速信号によって発生する電磁波を抑制します。 次の図に示すように、回路内には一連の並列回路があり、通常の信号が通過する場合は基本的に影響を受けません。 しかし、コモンモード電流が流れると、コモンモード電流の方向性によりコイル内に同方向の磁界が発生し、コイルのインダクタンスが増加し、高インピーダンスとなり、強力な制振効果。 このとき、コモンモード電流は減衰し、干渉を抑制する目的が達成されます。


1. コモンモードインダクタンスを通過する信号の概略図

スイッチング電源の前段の回路図。L1 はコモンモードインダクタです。 コモンモード干渉を抑制するために、コモンモード信号は振幅と位相が等しい信号であり、コモンモード信号が生成するノイズはグランドノイズ、つまり2本のワイヤが別々に接地されることによって引き起こされるノイズであることがわかっています。 コモンモードノイズを理解すると、コモンモードインダクタがAC側に接続される理由がわかります。


スイッチング電源回路のAC側のコモンモードインダクタンス

 

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