Дроссель (электроника)

Из Википедии, свободной энциклопедииПерейти к навигацииПерейти к поискуДля других целей см.Choke (значения).Дроссель с двумя обмотками по 20 мГн, рассчитанный на ток 2 А

Вэлектроника, адушитьэтоиндукториспользуется для блокировки более высоких частотпеременный ток(AC) вэлектрическая цепь, при прохождении более низких частот илипостоянный ток(постоянный ток). Дроссель обычно состоит изкатушкаизолированного провода, часто намотанного намагнитный сердечник, хотя некоторые из них состоят из ферритовой «бусины» в форме пончика, нанизанной на провод. Дроссельимпедансувеличивается с частотой. Его низкийэлектрическое сопротивлениепропускает как переменный, так и постоянный ток с небольшой потерей мощности, но егореактивное сопротивлениеограничивает количество прошедшего переменного тока.

Название происходит от блокировки — «дроссель» — высоких частот при пропускании низких. Это функциональное название; название «дроссель» используется, если индуктор используется для блокировки или развязки высоких частот, но просто «индуктор» используется, если используется вэлектронные фильтрыилинастроенные схемыИндукторы, предназначенные для использования в качестве дросселей, обычно отличаются отсутствием конструкции с малыми потерями (высокимQ-фактор), необходимые в катушках индуктивности, используемых в резонансных цепях и фильтрующих устройствах.

Содержание

• 1Типы и конструкция

• 1.3.1Уменьшение излучения в ближнем магнитном поле

• 1.3.1.1Измерение ближнего магнитного поля излучения

• 1.1Дроссели звуковых частот

• 1.2Радиочастотные дроссели

• 1.3Синфазные дроссели (CM)

• 2Ссылки

• 3Дальнейшее чтение

• 4Смотрите также

• 5Внешние ссылки

Типы и конструкция[редактировать]

АнМФилиКВ радиодроссель на десятые доли ампера, иферритовая бусинаУКВдроссель на несколько ампер.Аферритовый «бусинный» дроссель, состоящий из цилиндра феррита, охватывающего шнур питания компьютера для блокировки электронных помех.

Дроссели делятся на два основных класса:

• Дроссели звуковых частот (ДЗЧ) – предназначены для блокировкиаудиои частоты линий электропередач, позволяя при этом постоянному току проходить

• Радиочастотные дроссели (РЧД) – предназначены для блокировкирадиочастотыпри этом позволяя проходить аудио и постоянному току.

Дроссели звуковых частот[редактировать]

Дроссели звуковых частот (ДЗЧ) обычно имеют ферромагнитные сердечники для увеличения индуктивности. Они часто сконструированы аналогично трансформаторам, с шихтованными железными сердечниками и воздушным зазором. Железный сердечник способствует повышению индуктивности.^[1]В прошлом они в основном применялись в силовых выпрямителях и контроллерах двигателей постоянного тока для получения постоянного тока (DC), где они использовались в сочетании с большими электролитическими конденсаторами для устранения пульсаций напряжения на выходе. Схема выпрямителя, разработанная для фильтра с дросселем на выходе, может выдавать слишком большое выходное напряжение постоянного тока и подвергать выпрямитель и конденсаторы фильтра чрезмерным пусковым токам и пульсациям при удалении дросселя. Однако современные электролитические конденсаторы с высокими значениями тока пульсаций ирегуляторы напряжениякоторые устраняют больше пульсаций напряжения питания, чем дроссели, позволили отказаться от тяжёлых и громоздких дросселей в источниках питания промышленной частоты. Дроссели меньшего размера используются вимпульсные источники питаниядля устранения высокочастотных коммутационных переходных процессов на выходе, а иногда и для подавления обратной связи на входе сети. Они часто имеют тороидальные ферритовые сердечники.

Некоторыйсделай самЛюбители автозвука используют дроссельные катушки в автомобильных аудиосистемах (в частности, в проводке длясабвуфер, для удаления высоких частот из усиленного сигнала).

Радиочастотные дроссели[редактировать]

Радиочастотные дроссели (РЧД) часто имеют железный порошок илиферритсердечники, которые увеличивают индуктивность и общую эффективность.^[1]Они часто намотаны в сложные узоры (обмотка корзины) для уменьшениясобственная емкостьиэффект близостиПотери. Дроссели для ещё более высоких частот имеют немагнитные сердечники и низкую индуктивность.

Современная форма дросселя, используемая для устранения цифрового радиочастотного шума из линий, — этоферритовая бусина, цилиндрический или тороидальный ферритовый сердечник, надетый на провод. Такие сердечники часто встречаются в компьютерных кабелях. Типичное значение ВЧ-дросселя может составлять 2 миллиома.Генри.

Синфазные дроссели (CM)[редактировать]

Типичная конфигурация синфазного дросселя. Синфазные токи I1 и I2, протекающие в одном направлении через каждую из обмоток дросселя, создают одинаковые и синфазные магнитные поля, которые суммируются. В результате дроссель имеет высокое сопротивление синфазному сигналу.^[2]

Синфазный дроссель, в котором две катушки намотаны на одном сердечнике, полезен для подавленияэлектромагнитные помехи(ЭМИ) ирадиочастотные помехи(RFI) отисточник питанияДля защиты линий электропередачи и предотвращения сбоев в работе силовых электронных устройств. Он пропускает дифференциальные токи (равные по знаку, но противоположные), блокируя синфазные токи.^[3]Магнитные потоки, создаваемые дифференциальными токами (ДМ) в сердечнике, как правило, компенсируют друг друга, поскольку обмотки имеют отрицательную связь. Таким образом, дроссель обладает малой индуктивностью или импедансом для ДМ-токов. Обычно это также означает, что сердечник не насыщается при больших ДМ-токах, и максимальный номинальный ток определяется тепловым эффектом сопротивления обмоток. Однако синфазные токи имеют высокий импеданс из-за суммарной индуктивности положительно связанных обмоток.

Дроссели CM широко используются в промышленных, электротехнических и телекоммуникационных приложениях для устранения или уменьшения шума и связанных с ним электромагнитных помех.^[4]

Дроссель CM с током DM

Уменьшение излучения в ближнем магнитном поле[редактировать]

При пропускании тока синфазного магнитного поля через дроссель синфазного магнитного поля большая часть магнитного потока, создаваемого обмотками, сосредоточена в сердечнике индуктора благодаря его высокой проницаемости. В этом случае поток рассеяния, являющийся также источником ближнего магнитного поля дросселя синфазного магнитного поля, мал. Однако ток дифазного магнитного поля, протекающий через обмотки, будет создавать сильное ближнее магнитное поле, поскольку обмотки в этом случае имеют отрицательную связь. Для уменьшения излучения ближнего магнитного поля в дросселе синфазного магнитного поля можно использовать витую структуру обмоток.

Дроссель КМ со сбалансированными витыми обмоткамиПрототип сбалансированного витого дросселя КМ

Разница между сбалансированным дросселем CM со скрученными обмотками и обычным сбалансированным двухобмоточным дросселем CM заключается в том, что обмотки взаимодействуют в центре открытого окна сердечника. При проведении тока CM сбалансированный дросселем CM со скрученными обмотками может обеспечить ту же индуктивность CM, что и обычный дросселя CM. При проведении тока DM эквивалентные токовые контуры будут создавать в пространстве магнитные поля обратного направления, стремясь компенсировать друг друга.

Эквивалентные токовые петли и генерируемые магнитные поля

Измерение ближнего магнитного поля излучения[редактировать]

Необходимо подать ток на катушку индуктивности и использовать зонд для измерения излучения в ближнем поле. Сначала генератор сигналов, служащий источником напряжения, подключается к усилителю. Выход усилителя затем подключается к измеряемой катушке индуктивности. Для контроля и управления током, протекающим через катушку индуктивности, на проводник надеваются токовые клещи. Затем к токовым клещам подключается осциллограф для измерения формы тока. Затем зонд используется для измерения потока в воздухе. К зонду подключается другой анализатор спектра для сбора данных.

Проведение измерительного эксперимента

https://en.wikipedia.org/wiki/Дроссель_(электроника)