En tant que fournisseur chevronné de bobeurs d'étranglement, j'ai rencontré de nombreuses demandes de renseignements de clients concernant l'applicabilité des bobines d'étranglement dans les circuits DC. Cette question est non seulement fondamentale mais présente également des implications pratiques importantes pour diverses applications électriques et électroniques. Dans ce blog, je vais me plonger dans la science derrière Choke Coils, analyser leur comportement dans les circuits DC et explorer les scénarios réels - mondiaux où ils peuvent ou ne peuvent pas être utilisés.
Comprendre les bobines d'étranglement
Avant de discuter de leur utilisation dans les circuits DC, comprenons d'abord ce que sont les bobines d'étranglement. Une bobine d'étranglement est une inductance, qui est essentiellement un composant électrique à deux bornes passif qui stocke l'énergie dans un champ magnétique lorsque le courant électrique le traverse. Il se compose d'une bobine de bobine enroulée autour d'un noyau, qui peut être fait d'air, de ferrite ou d'autres matériaux magnétiques.
La propriété de base d'une inductance est son inductance, mesurée en Henries (H). L'inductance détermine la quantité de flux magnétique généré par unité de courant qui traverse la bobine. Selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, un changement dans le courant circulant à travers une inductance induit une force électromotive (EMF) dans la bobine qui s'oppose au changement de courant. Cette propriété est connue sous le nom d'auto-induction.
Les bobines d'étranglement sont conçues pour bloquer ou «étouffer» le courant alternatif (AC) à haute fréquence, tout en permettant à un courant direct (DC) ou à une CA à basse fréquence de passer. Ils sont largement utilisés dans les alimentations, les circuits de radiofréquence (RF) et les systèmes audio pour filtrer les fréquences indésirables.
Comment les bobines d'étranglement se comportent dans les circuits AC et DC
Pour comprendre si une bobine d'étranglement peut être utilisée dans un circuit DC, nous devons examiner son comportement dans les environnements AC et CC.
Dans les circuits AC
Dans un circuit AC, le courant change constamment la direction et l'ampleur. À mesure que le courant change, le champ magnétique autour de la bobine d'étranglement change également, induisant un FEM dans la bobine selon la loi de Faraday. Cette FMF induite s'oppose au changement de courant, ce qui fait que la bobine d'étranglement agit comme une résistance au signal AC. L'impédance d'une inductance dans un circuit AC est donnée par la formule (z = j \ omega l), où (z) est l'impédance, (\ oméga) est la fréquence angulaire du signal AC ((\ oméga = 2 \ pi f), où (f) est la fréquence), et (l) est l'inductance. À mesure que la fréquence du signal AC augmente, l'impédance de la bobine d'étranglement augmente également, bloquant efficacement les signaux de fréquence élevée.
Dans les circuits DC
Dans un circuit DC, le courant coule dans une direction avec une ampleur constante. Une fois que le courant a atteint une valeur d'état stable, il n'y a pas de changement dans le champ magnétique autour de la bobine d'étranglement. Selon la loi de Faraday, car il n'y a pas de changement dans le champ magnétique, aucun EMF n'est induit dans la bobine. Dans ce cas, la bobine d'étranglement se comporte comme une résistance simple, avec sa résistance déterminée par la résistance du fil utilisé pour enrouler la bobine. Cette résistance est généralement très faible, et la chute de tension à travers la bobine d'étranglement est donnée par la loi d'Ohm (v = IR), où (v) est la chute de tension, (i) est le courant, et (r) est la résistance de la bobine.
Utilisation de bobines d'étranglement dans les circuits DC
Sur la base de l'analyse ci-dessus, une bobine d'étranglement peut en effet être utilisée dans un circuit CC, mais sa fonction est différente de celle d'un circuit AC.
Filtrage DC Ripple
L'une des applications les plus courantes des bobines d'étranglement dans les circuits CC est de filtrer l'ondulation DC. En alimentation, la sortie d'un redresseur est un signal CC pulsé qui contient à la fois un composant CC et un composant AC (Ripple). Une bobine d'étranglement peut être utilisée en combinaison avec un condensateur pour former un filtre à faible passage. La bobine d'étranglement bloque le composant d'entraînement à fréquence élevée, tandis que le condensateur stocke et libère de l'énergie pour lisser le signal CC restant. Cela aide à fournir une tension CC plus stable à la charge.
Charges inductives dans les circuits DC
Les bobines d'étranglement sont également utilisées dans les circuits DC avec des charges inductives, telles que les moteurs et les solénoïdes. Lorsque le courant dans une charge inductive est soudainement interrompu, un grand dos - EMF est généré en raison du champ magnétique qui s'effondre. Ce dos - EMF peut endommager les dispositifs de commutation du circuit. Une bobine d'étranglement peut être utilisée pour limiter le taux de changement de courant, réduisant l'ampleur de l'EMF arrière et protégeant les composants du circuit.
Stockage d'énergie dans les circuits DC
Dans certains circuits DC, tels que les convertisseurs Boost et les convertisseurs BUCK - Boost, les bobines d'étranglement sont utilisées pour le stockage d'énergie. Pendant le temps d'ON - du transistor de commutation, le courant traverse la bobine d'étranglement et l'énergie est stockée dans son champ magnétique. Lorsque le transistor s'éteint, l'énergie stockée est libérée à la charge, fournissant une tension de sortie supérieure ou inférieure en fonction de la configuration du circuit.
Types de bobines d'étranglement adaptées aux circuits DC
Il existe plusieurs types de bobines d'étranglement couramment utilisées dans les circuits DC:
Fer - Bobines d'étranglement de base
Les bobines de starter en fer ont une valeur d'inductance élevée en raison de la perméabilité magnétique élevée du noyau de fer. Ils conviennent aux applications où une grande quantité d'énergie doit être stockée ou lorsqu'un degré élevé de filtrage est nécessaire. Cependant, ils peuvent avoir certains inconvénients, tels que les pertes de base à des fréquences élevées et une saturation à des courants élevés.
Bobines d'étranglement d'air -
Les bobines d'étranglement de noyau ont une valeur d'inductance plus faible par rapport aux bobines de starter de fer, mais ils ont l'avantage d'être exempts de pertes de base et de problèmes de saturation. Ils sont souvent utilisés dans des circuits CC à haute fréquence où un étranglement à faible inductance et non saturant est nécessaire.
Ferrite - Bobines de tram
Ferrite - Les bobines d'étranglement du noyau offrent un bon compromis entre une inductance élevée et des pertes de noyau faibles. Ils sont largement utilisés dans les alimentations CC et d'autres circuits électroniques pour filtrer le bruit de fréquence élevé.
Produits de bobine connexes
En plus des bobines d'étranglement, nous proposons également une gamme de produits de bobine connexes qui peuvent vous intéresser. Par exemple, la bobine [oscillante] (/ solénoïde - bobine / fixe - inductance - bobine / oscillant - bobine.html) est couramment utilisée dans les circuits radiofréquences pour générer ou recevoir des signaux oscillants. La [bobine d'antenne] (/ solénoïde - bobine / fixe - inductance - bobine / antenne - bobine.html) joue un rôle crucial dans les systèmes de communication sans fil en convertissant les signaux électriques en ondes électromagnétiques et vice versa. Et la bobine [résonante] (/ solénoïde - bobine / fixe - inductance - bobine / résonant - bobine.html) est utilisée dans les circuits résonnants pour atteindre une fréquence de résonance spécifique.
Conclusion et invitation
En conclusion, les bobines d'étranglement peuvent être utilisées efficacement dans les circuits DC à diverses fins, tels que le filtrage de l'ondulation DC, la protection contre le dos - EMF et le stockage d'énergie. En tant que fournisseur de bobines d'étranglement professionnel, nous avons une vaste expérience dans la fourniture de bobines d'étranglement de haute qualité pour différentes applications CC. Nos produits sont conçus et fabriqués pour répondre aux normes les plus élevées de performance et de fiabilité.
Si vous êtes intéressé par nos bobines d'étranglement ou d'autres produits de bobine connexe, ou si vous avez des questions sur l'utilisation de bobines d'étranglement dans vos circuits DC, nous vous encourageons à nous contacter pour une discussion détaillée. Nous nous engageons à vous fournir les meilleures solutions et un excellent service client. Travaillons ensemble pour atteindre vos objectifs de conception électrique et électronique.
Références
- "Circuits électriques" par James W. Nilsson et Susan A. Riedel.
- "Fondamentaux des circuits électriques" par Charles K. Alexander et Matthew no sadiku.
- "The Art of Electronics" de Paul Horowitz et Winfield Hill.