コモンモードチョークがEMIを制御する方法
コモンモードチョークは、2本の導体を同じ方向に伝搬する高周波干渉を抑制します。通常の差動モード動作時には、2つの巻線によって発生する磁束がほぼ相殺されます。これにより、目的の電流が比較的低いインピーダンスで流れるようになります。
同相ノイズは、同じ方向に磁束を発生させます。その結果生じるインピーダンスは、不要な干渉が他の回路、ケーブル、または接続機器に到達する前に低減するのに役立ちます。
コモンモードチョークは、電源装置、充電器、太陽光発電インバーター、産業用制御装置、通信機器、家電製品、車載電子機器などに幅広く使用されています。
コモンモードチョークを選択するための主要パラメータ
定格電流
巻線は、過度の銅損や温度上昇を起こすことなく、最大の連続電流および過渡電流を流すことができなければならない。
定格電流は以下と併せて評価する必要があります。
- ワイヤーの直径
- 直流抵抗
- 周囲温度
- 気流
- デューティサイクル
- 近くの熱源
- 許容温度上昇
密閉型機器や高温機器では、追加の定格低減が必要になる場合があります。
コモンモードインピーダンス
低い試験周波数で測定されたインダクタンスは、フィルタリング性能全体を表すものではありません。
EMI問題を引き起こす周波数付近のインピーダンス対周波数特性曲線を確認してください。部品が自己共振領域に近づくと、寄生容量とコア損失によってインピーダンスが低下する可能性があります。
インダクタンスと試験条件
インダクタンス値を比較するのは、以下の条件が既知の場合に限るべきです。
- 試験頻度
- 試験電圧
- 温度
- 巻線接続
- 測定許容誤差
±20%の許容誤差は多くのフィルタリング用途に適しているかもしれないが、許容範囲は回路全体で検証する必要がある。
直流抵抗
DCR（直流抵抗）を低くすると、電力損失、電圧降下、巻線温度の低減に役立ちます。ただし、電線径を大きくすると、部品サイズと巻線容量が増加する可能性があります。
適切なEMIフィルタインダクタは、抵抗値、電流容量、部品サイズ、および高周波インピーダンスのバランスが取れている必要がある。
コア材
MnZnフェライトは、電力線フィルタリングや低周波干渉抑制のために高い透磁率が必要とされる場合によく使用される。
NiZnフェライトは一般的に電気抵抗率が高く、高周波のEMI抑制に適している可能性がある。
最終的な材料は、周波数、温度、磁束、コア形状、および巻線構造に基づいて選択する必要があります。
パッケージと取り付けオプション
SMDコモンモードチョークは、コンパクトなプリント基板レイアウトや自動生産に適しています。
トロイダル型および角型スルーホールチョークは、コアサイズ、線径、巻数、ピン間隔、絶縁構造において、より高い柔軟性を提供します。
フラットワイヤ型コモンモードチョークは、巻線抵抗の低減とスペースの効率的な利用が重要な、大電流パワーエレクトロニクス用途でよく検討される。
提供すべきRFQ情報
正確な製品推奨を受けるには、以下の情報を提供してください。
- アプリケーションと回路位置
- 入力電圧および動作電圧
- 最大連続電流およびピーク電流
- 対象ノイズ周波数範囲
- 必要なインダクタンスと試験周波数
- 最大DCR
- 動作温度
- 最大寸法
- ピン間隔とPCBレイアウト
- 断熱要件
- 試作品および推定生産数量
完全なEMIフィルタを検証する
コモンモードチョークは、単独の部品として評価すべきではありません。最終的なEMI性能は、コンデンサ、接地、ケーブル配線、筐体設計、PCBレイアウト、ソースインピーダンス、および負荷条件にも左右されます。
伝導性エミッション試験および温度上昇試験は、想定される機器において最悪の動作条件下で実施する必要がある。
よくある質問
インダクタンスが高いほど常に良いのでしょうか？
いいえ。インダクタンスが高くなると、周波数スペクトルの一部ではインピーダンスが改善される可能性がありますが、寄生容量、DCR、コア損失、飽和特性、自己共振なども性能に影響を与えます。
既存のチョークコイルを、インダクタンスが一致するものに交換することは可能ですか？
必ずしもそうとは限りません。電流、直流抵抗、インピーダンス曲線、絶縁性、寸法、ピン配置、温度上昇、動作周波数なども比較する必要があります。
Commonde社は、カスタム仕様のコモンモードチョークを製造できますか？
Commondeは、確認済みの電気的および機械的要件に基づいて、SMD、トロイダル、スクエア、フラットワイヤー、およびその他のコモンモードチョークの構成についてご相談に応じます。
