Gleichtaktinduktoren in Schaltnetzteilen?
Eine Gleichtaktdrossel, auch Gleichtaktdrossel genannt, ist eine symmetrisch gewickelte Spule mit entgegengesetzter Richtung und gleicher Anzahl von Windungen auf einem geschlossenen Magnetring. Die ideale Gleichtaktdrossel hat eine Unterdrückungswirkung auf die Gleichtaktstörungen zwischen L (oder N) und E und keine induktive Unterdrückungswirkung auf die Gegentaktstörungen zwischen L und N. Die tatsächliche Spulenwicklung ist jedoch nicht genau dieselbe wie die Gleichtaktdrossel. Eine unvollständige Symmetrie der tatsächlichen Spulenwicklung kann jedoch zu einer Gegentakt-Streuinduktivität führen. Signalstrom oder Stromversorgungsstrom fließt in entgegengesetzter Richtung durch die beiden Wicklungen, die resultierenden magnetischen Flüsse heben sich gegenseitig auf und die Drosselspule weist eine niedrige Impedanz auf. Gleichtaktrauschstrom (einschließlich Störstrom durch Erdschleife, auch als Längsstrom bekannt) fließt in derselben Richtung durch die beiden Wicklungen, der resultierende Fluss wird in derselben Richtung addiert, die Drossel weist eine hohe Impedanz auf und spielt somit eine Rolle bei der Unterdrückung von Gleichtaktrauschen.
Bei einer Gleichtaktinduktivität handelt es sich im Wesentlichen um einen Zweiwegefilter: Einerseits filtert er elektromagnetische Gleichtaktstörungen auf der Signalleitung heraus, andererseits verhindert er selbst das Aussenden elektromagnetischer Störungen, um eine Beeinträchtigung des normalen Betriebs anderer elektronischer Geräte in derselben elektromagnetischen Umgebung zu vermeiden.
Gleichtaktdrosseln können Gegentaktsignale übertragen, Gleichstrom und Gegentaktsignale mit sehr niedriger Frequenz können durchgelassen werden, und sie stellen für hochfrequentes Gleichtaktrauschen eine große Impedanz dar, sodass sie zur Unterdrückung von Gleichtaktstrombelästigungen verwendet werden können.
Welche Anwendung findet eine Gleichtaktinduktivität in einem Schaltnetzteil?
Gleichtaktinduktoren werden manchmal auch Gleichtaktdrosseln genannt, da sie eine hemmende Funktion haben. Sie werden häufiger in Schaltnetzteilschaltungen verwendet, bilden eine Vielzahl von Filtern zur EMI-Filterung und hemmen die Aussendung einer Vielzahl von Hochgeschwindigkeitssignalen, die durch elektromagnetische Wellen erzeugt werden. Im folgenden Diagramm hat der Schaltkreis eine Reihe paralleler Leitungen. Das normale Signal bleibt grundsätzlich unberührt, wenn jedoch ein Gleichtaktstrom durchfließt, wird aufgrund der Isotropie des Gleichtaktstroms ein homogenes Magnetfeld innerhalb der Spule erzeugt, das in die gleiche Richtung wie der Gleichtaktstrom weist. Die Spule erzeugt ein Magnetfeld in gleicher Richtung und erhöht den induktiven Widerstand der Spule, sodass die Spule eine hohe Impedanz aufweist, was zu einer starken Dämpfungswirkung führt. Anschließend wird der Gleichtaktstrom gedämpft, um das Ziel der Unterdrückung von Störungen zu erreichen.
