Merancang litar dengan induktor

Litar induktor, manakala kurang biasa dalam reka bentuk elektronik berbanding dengan perintang tulen atau litar kapasitor, memainkan peranan penting dalam aplikasi yang memerlukan penyimpanan tenaga dan keupayaan penapisan.Mereka terutamanya lazim dalam litar LC, di mana induktor dan kapasitor bekerjasama untuk menapis atau menyempurnakan isyarat elektrik.Induktor diperlukan dalam litar bekalan kuasa untuk penapisan dan penindasan bunyi, memastikan operasi peranti elektronik yang lancar dan stabil.Dalam artikel ini, kami akan menyelam lebih mendalam ke dalam reka bentuk, analisis, dan penggunaan litar penapis induktor dan meneroka bagaimana mod biasa dan induktor mod pembezaan berfungsi untuk menapis bunyi dalam sistem bekalan kuasa.

Katalog

Analisis litar penapis induktor dalam litar bekalan kuasa

Litar penapis induktor adalah penting dalam sistem bekalan kuasa, yang direka untuk mengurangkan bunyi yang tidak diingini dan menstabilkan voltan output.Litar ini menggunakan induktor sebagai elemen penapisan, yang, apabila dipasangkan dengan kapasitor, membentuk penapis LC yang berkesan.Walau bagaimanapun, nilai induktansi yang besar sering diperlukan, yang boleh meningkatkan kos dan saiz litar.Konfigurasi yang biasa digunakan dalam penapis bekalan kuasa ialah penapis LC π-jenis.Persediaan ini terdiri daripada kapasitor penapis (C1 dan C3) dan induktor penapis pusat (L1).Kapasitor C1 berfungsi sebagai penapis utama, mengeluarkan sebahagian besar riak AC dari voltan yang diperbetulkan.Kapasitor C3 bertindak sebagai penapis frekuensi tinggi, dan L1 menggantikan perintang tradisional untuk mengurangkan kerugian tenaga.Elemen induktif L1 dengan cekap menapis komponen AC sambil mengekalkan rintangan yang rendah terhadap DC, menjadikannya sangat berkesan dalam menstabilkan output.

Analisis litar bersamaan DC

Dalam litar bersamaan DC penapis LC π-jenis, rintangan DC induktor L1 adalah rendah.Ini mengakibatkan penurunan voltan yang tidak dapat dielakkan merentasi induktor apabila aliran arus DC, menawarkan kelebihan ke atas penapis rintangan, yang sebaliknya akan memperkenalkan kerugian kuasa yang ketara.Ciri ini memastikan pemindahan tenaga yang cekap dan kesan minimum pada voltan output, menjadikan penapis induktif sangat cekap dalam bekalan kuasa DC.

Analisis litar bersamaan AC

Untuk isyarat AC, penapis LC π-jenis bertindak secara berbeza.L1 induktor memberikan reaktansi yang tinggi kepada AC, manakala kapasitor memberikan reaksi yang rendah.Ini membentuk pembahagi voltan yang ketara melemahkan komponen AC yang tidak diingini.Dengan menawarkan impedans yang tinggi kepada bunyi AC dan membolehkan DC lulus dengan rintangan yang rendah, konfigurasi ini dengan berkesan melancarkan voltan output, memberikan kuasa bersih dan stabil kepada peranti elektronik.

Mod biasa dan analisis litar induktor mod pembezaan

Penindasan bunyi dalam elektronik kuasa, dan induktor adalah sebahagian daripada komponen dalam proses ini.Mod biasa dan litar induktor mod pembezaan sering digunakan dalam penapis EMI (Gangguan Elektromagnetik) dalam litar input AC bekalan kuasa beralih.Induktor ini direka bentuk secara strategik untuk menapis pelbagai jenis bunyi dan gangguan, memastikan operasi bekalan kuasa yang boleh dipercayai.

Analisis litar induktor mod biasa

Induktor mod biasa direka untuk menindas bunyi frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh menukar bekalan kuasa, biasanya dalam lingkungan 10 kHz hingga 50 MHz atau lebih tinggi.Induktor ini terdiri daripada dua gegelung luka pada teras magnet yang dikongsi, dengan jumlah giliran dan luka yang sama ke arah yang sama.Gegelung luka sedemikian rupa sehingga arus AC biasa, yang mengalir ke arah yang bertentangan melalui gegelung, membuat medan magnet yang membatalkan satu sama lain.Ini mengakibatkan impedans kepada isyarat mod pembezaan biasa (mis., Bekalan kuasa 220V AC), memastikan bekalan kuasa menyampaikan tenaga dengan cekap.Walau bagaimanapun, apabila arus mod biasa (arus bunyi) mengalir ke arah yang sama melalui kedua -dua gegelung, medan magnet menguatkan satu sama lain, mewujudkan induktansi yang tinggi yang menghalang bunyi bising.Tindakan ini, digabungkan dengan kapasitor Y (C2 dan C3), dengan berkesan melengkapkan bunyi mod biasa frekuensi tinggi dan menghalangnya daripada mencapai komponen sensitif hiliran.

Analisis litar induktor mod pembezaan

Induktor mod pembezaan digunakan untuk menapis bunyi frekuensi tinggi yang muncul di antara dua konduktor dalam cara yang berbeza.Tidak seperti induktor mod biasa, induktor mod pembezaan mempunyai struktur dan tujuan yang berbeza.Induktor ini boleh dibuat dari pelbagai bahan magnet, seperti silikon-silikon-aluminium, aloi besi-nikel, atau besi-nikel-molibdenum.Iron-silikon-aluminium adalah yang paling kos efektif dan sering digunakan dalam aplikasi awam, sementara aloi yang lebih mahal dikhaskan untuk aplikasi berprestasi tinggi atau gred tentera.

Induktor mod pembezaan diletakkan dalam siri dengan kapasitor X (C1) untuk membentuk gelung yang menghalang gangguan mod pembezaan frekuensi tinggi.Induktor memberikan impedans yang tinggi kepada bunyi bising, sementara kapasitor menyediakan laluan impedans yang rendah, dengan berkesan menyaring isyarat yang tidak diingini.Susunan ini memastikan bahawa bunyi mod pembezaan tidak dapat melalui litar yang lain, mengekalkan integriti output bekalan kuasa.Dalam sesetengah reka bentuk, induktansi kebocoran induktor mod biasa digunakan untuk memenuhi tujuan induktansi mod pembezaan.Fungsi dua ini mengurangkan keperluan untuk komponen berasingan, memudahkan reka bentuk dan ruang penjimatan di papan litar.

Kesimpulan

Litar penapis induktor adalah penting terutamanya dalam reka bentuk bekalan kuasa untuk menyediakan voltan output yang stabil dan bebas bunyi.Penggunaan penapis LC π-jenis dengan cekap mengurangkan riak AC sambil membenarkan DC lulus dengan kehilangan minimum.Mod biasa dan induktor mod pembezaan memainkan peranan penting dalam menekan gangguan elektromagnet, memastikan kebolehpercayaan dan prestasi bekalan kuasa dalam pelbagai aplikasi.Memahami litar ini dan prinsip kerja mereka untuk mereka bentuk sistem elektronik yang mantap dan cekap.