コモンモードチョーク

コモンモードチョークとは

 

コモン モード チョークは、2 つ以上のデータ ラインまたは電力ラインに共通する高周波ノイズをブロックしながら、必要な DC または低周波信号を通過させる電気フィルターです。コモン モード (CM) ノイズ電流は、通常、不要な無線信号、シールドされていない電子機器、インバータ、モーターなどの発生源から放射されます。このノイズをフィルター処理せずに放置すると、電子機器や電気回路に干渉の問題が生じます。

 

コモンモードチョークの利点

 

 

雑音の抑制:コモンモードチョークの主な機能は、不要なノイズ信号、特にコモンモードノイズを抑制することです。電磁誘導の原理を利用して、チョークはコモンモードノイズ信号を打ち消す反対の電圧を生成し、目的の信号に干渉するのを防ぎます。

 

インピーダンス整合:コモン モード チョークは、ソースと負荷間のインピーダンス整合も提供します。コモン モード ノイズ信号に対して高いインピーダンスを提供し、効果的にその通過をブロックします。同時に、差動モード信号に対して低いインピーダンスを提供し、最小限の減衰で通過できるようにします。

 

高周波ノイズのフィルタリング:コモンモードチョークは、EMI の一般的な発生源である高周波ノイズ信号のフィルタリングに特に効果的です。チョークの誘導特性により、コンデンサや抵抗器などの他の受動部品よりも効果的に高周波ノイズを減衰させることができます。

 

DCバイアス:一部のアプリケーションでは、コモン モード チョークは DC バイアス チョークとしても機能します。コモン モード チョークは、AC 信号を通過させながら DC 電流の流れをブロックすることで、回路の DC バイアスを分離するのに役立ちます。この機能は、DC バイアスを AC 信号から分離する必要があるアプリケーションで役立ちます。

 

EMI抑制:コモンモードチョークは、不要なノイズ信号を低減するのに優れており、電子回路の電磁両立性 (EMC) を向上させます。これにより、デバイスのパフォーマンスと信頼性が向上します。

 

コンパクトでコスト効率に優れています:コモンモードチョークはさまざまなサイズと構成で提供されており、さまざまなアプリケーションに適応できます。複雑な回路やアクティブコンポーネントを必要とせず、EMI を軽減するためのコスト効率の高いソリューションを提供します。

 

簡単な統合:コモンモードチョークは、既存の回路に簡単に統合したり、設計段階で追加したりできます。コンパクトなフォームファクタにより、スペースを効率的に利用できるため、小規模および大規模の電子システムの両方に適しています。

 

  • トロイダルチョークインダクタ
    トロイダルチョークインダクタ

    一般的なモードチョークは電気フィルターです
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  • トロイドコモンモードチョーク
    トロイドコモンモードチョーク

    一般的な用途:. DC/DC、AC/DC ラインノイズ抑制。. 通信システム;. 自動車システム;. LCD/PDPTテレビ;. コンピュータ周辺機器;.
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  • 誘導コイル
    誘導コイル

    1.0.3A/40mH 最小/1.8Ω 最大. {{0}}.8A/8mH 最小/0.6Ω 最大. 1.8A/3mH 最小/0.2Ω 最大. 2.動作温度. 3.絶縁クラス:A(105度).
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  • チョークインダクタ
    チョークインダクタ

    1. パルストランス、チョークコイル、フィルター、沿面警報器など、さまざまな用途に使用できます。. 2. 電力損失が少ない。. 3. エポキシ樹脂コーティングまたはシェル保護。.
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陝西マガソンテックエレクトロニクス株式会社は、研究開発、生産、販売を統合した大手電子部品メーカーです。

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ISO 9001:2000 企業として、当社は材料サプライヤーを厳格に選択しており、すべての原材料は RoHs および CE 認証を取得しています。

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当社の主な目標の 1 つは、お客様のニーズを満たすことです。当社は、お客様がアプリケーションに最適な製品を設計し、購入していただけるよう、カスタマー サービスと高度な技術サポートの提供に尽力しています。

 

Toroid Common Mode Choke

 

コモンモードチョークの種類

フェライトビーズチョーク
フェライト ビーズ チョークはコンパクトでコスト効率が高く、高周波で効果を発揮します。高周波 EMI ノイズをフィルタリングするためによく使用されます。これらは電子ノイズ用の小さな磁石のようなものです。高周波干渉をキャッチして阻止するのに優れています。コンピューターやスマートフォンなどによく使用されています。

 

トロイダルチョーク
トロイダル チョークはリング状のコアを備え、優れたインダクタンスと EMI 抑制機能を提供します。電源やオーディオ機器でよく使用されます。電子ノイズに対するドーナツ型のガードと考えてください。干渉をブロックするのに非常に優れており、電源やオーディオ機器で使用されます。


ケーブルチョーク
ケーブル チョークは、ケーブルまたはワイヤに取り付けて、EMI がケーブルに沿って伝わるのを防ぐように設計されています。オーディオおよびデータ伝送アプリケーションでは、ケーブル チョークは不可欠です。これらはワイヤ用の特別なリングのようなものです。ケーブルに取り付けて、ノイズがケーブルを伝わるのを防ぎます。オーディオ ケーブルとデータ ケーブルを不要なノイズから守るために重要です。

 

 

コモンモードチョークの仕組み

コモン モード チョークには、フェライトまたは磁気コアの周りに巻かれた 2 本のワイヤがあります。これは、2 本のワイヤにわたってノイズ電流を同じ方向に誘導し、同時に 2 つ以上の巻線で磁場を生成するという 2 つの基本的なプロセスを使用して機能します。これら 2 つのメカニズムを組み合わせることで、磁束が追加され、コモン モード電流をブロックして周波数ノイズが防止されます。
電気回路内では、電磁干渉は差動モード ノイズまたはコモン モード ノイズのいずれかの形をとります。差動モード ノイズは、電流がラインを流れ、入力側が反対方向に流れる閉ループ回路で発生します。対照的に、コモン モード ノイズは、電流がラインを流れ、入力側が同じ方向に出入りし、共通のグランドを通って戻る回路で発生します。どちらの場合も、送信によって生成される磁場が等しくなく、十分に打ち消されたり加算されたりしないときにノイズが発生します。
理想的なコモン モード チョークでは、差動モード電流がチョークの巻線を流れるときに、等しいが反対の磁場が生成されます。これにより、磁場は効果的に互いに打ち消し合うため、差動モード ノイズは発生せず、差動モード信号の品質も低下しません。同様に、コモン モード電流は等しい同位相の磁場を生成します。これらが加算され、チョークは必要に応じて電流の流れを阻止および減衰させることができます。

Choke Inductor

 

コモンモードチョークの応用

 

 

コモンモードチョークは、さまざまな業界や電子システムで幅広く使用されています。コモンモードチョークが広く使用されている主な分野は次のとおりです。


電源供給装置:コモンモードチョークは、スイッチング電力コンバータ、整流器、または変圧器によって生成される EMI を抑制するために、電源回路で一般的に使用されています。コモンモードチョークは、安定したクリーンな電力供給を保証し、干渉のリスクを軽減し、システム全体のパフォーマンスを向上させます。

 

データおよび通信回線:イーサネット ケーブル、USB 接続、HDMI インターフェイスなどのデータ伝送ラインでは、コモン モード チョークがデバイス間の電磁干渉を最小限に抑える上で重要な役割を果たします。特に高速通信アプリケーションでは、信号の整合性とデータの精度を維持するのに役立ちます。

 

産業および自動車用エレクトロニクス:産業分野や自動車分野では、高レベルの電気ノイズや EMI 源に直面することがよくあります。コモン モード チョークは、モーター、アクチュエーター、センサー、その他のコンポーネントによって生成されるノイズを抑制するために、これらのアプリケーションで広く使用されています。コモン モード チョークは、制御システムの中断を防ぎ、過酷な環境でも信頼性の高い動作を保証します。

 

オーディオおよびビデオ機器:コモンモードチョークは、アンプ、ミキサー、ディスプレイデバイスなどのオーディオおよびビデオ機器にとって非常に重要です。不要なノイズや干渉を排除し、高品質の信号伝送を保証し、オーディオおよびビデオ出力の歪みを最小限に抑えます。

 

医療機器:コモンモードチョークは、電磁両立性が重要となる医療機器にも広く利用されています。医療機器間の干渉のリスクを最小限に抑え、正確な測定、信頼性の高い動作、患者の安全を確保します。

 

再生可能エネルギーシステム:太陽光発電インバータや風力タービンなどの再生可能エネルギー システムでは、コモン モード チョークを使用して、電力変換および配電中に発生する EMI を軽減します。コモン モード チョークは、電力品質の維持、高調波の低減、グリッド相互接続規格への準拠の確保に役立ちます。

 

Induction Coil

 

コモンモードチョークの選択基準

特定のアプリケーションにコモンモードチョークを選択する場合、考慮すべき要素がいくつかあります。


インピーダンス:チョークのインピーダンスは、目的の周波数範囲でコモンモードノイズを効果的に抑制できるほど高くなければなりません。


現在の評価:チョークには、磁気コアが過熱したり飽和したりすることなく、アプリケーションの最大電流を処理できる電流定格が必要です。


サイズとフォームファクター:チョークの物理的なサイズと形状は、使用可能なスペース、重量、取り付け要件などの要素を考慮して、設計の制約内に収まる必要があります。


温度範囲:チョークは、アプリケーションの予想される温度範囲内で動作し、さまざまな環境条件下でもパフォーマンスを維持できるようにする必要があります。


料金:コモンモードチョークのコストは、パフォーマンスの向上や規制要件への準拠という点で得られるメリットとバランスを取る必要があります。


これらの要素を慎重に考慮することで、エンジニアはアプリケーションに最も適したコモンモードチョークを選択し、最適なパフォーマンスと信頼性を確保できます。

 

コモンモードインダクタンスパラメータの選択

 

 

入力電流。通常、コモンモードインダクタのサイズは入力電流によって間接的に判断できます。入力電流が大きいほど、コモンモードインダクタのサイズが大きくなります。

 

頻度。インダクタメーカーは、選択プロセス中に回路内の周波数を確認し、周波数に応じて異なるコア仕様を選択する必要があります。回路周波数が高い場合は、ニッケル亜鉛磁気リングを選択し、回路周波数が低い場合は、マンガン亜鉛磁気リングを選択します。

 

インピーダンス。高周波回路ごとにインピーダンスが異なるため、コモンモードインダクタの製造元は、回路内のインピーダンスを確認して、同じ抵抗値を持つコモンモードインダクタを選択する必要があることがよくあります。

 

パッケージのボリューム。この点は、私たちが繰り返し言及してきた部分でもあり、実際の操作プロセスで考慮する必要があります。実際の状況に応じて選択する必要があります。コモンモードインダクタには、プラグインとパッチがあり、一体成形もあります。適切なものを選択してください。重要です。

 

漏れインダクタンスのサイズ。コモンモードインダクタの処理プロセスでは、コモンモードインダクタのコイルの巻き方が異なることが多く、これにより磁気漏れが発生します。これを「漏れインダクタンス」および漏れインダクタンスと呼びます。通常、EMI フィルターを使用します。これにより、磁束漏れの発生を効果的に防ぐことができます。

 

コモンモードインダクタンスとディファレンシャルモードインダクタンスの違い
 

電磁場を乱すと、線と線の間に差動モード電流が発生し、負荷に干渉を引き起こします。これが差動モード干渉です。乱れた電磁場は、グランドとグランドの間にコモンモード電流を生成し、コモンモード電流は負荷に差動モード電圧を生成し、干渉を引き起こします。これがコモンモード グランド ループ干渉です。

 

コモンモード干渉を抑制するフィルタインダクタはコモンモードインダクタと呼ばれ、差動モード干渉を抑制するフィルタインダクタは差動モードインダクタと呼ばれます。

 

コモンモードインダクタは 2 線式の双方向性で、差動モードインダクタは単方向です。

 

コモンモードインダクタは、同じコアに同じ巻数で巻かれた 2 セットのコイルで、ワイヤの直径は等しく、反対方向は反対です。差動モードインダクタンスは、コアの周りに巻かれたコイルです。

 

コモンモードは、2 つの巻線がそれぞれ中性線と活線に接続され、2 つの巻線が同じ方向を向いており、コモンモード信号がフィルタリングされます。差動モードは、巻線が中性線と活線に別々に接続されているフィルタインダクタです。差動モード干渉のみをフィルタリングできます。

 

コモン モード信号: 中性線と活線にそれぞれ存在する 2 つの同一信号。これらはすべて、カップリングとグランドを介してループを形成します。差動モード信号: 有効信号と同じ回路です。

 

コモンモードインダクタの特徴は、同じコア上の 2 セットのコイルが反対方向に巻かれているため、鉄心が飽和する心配がないことです。

 

コモンモードチョークはコモンモード信号をどのように抑制するのか

 

コモンモード信号は、通常、電力網から来る同じ振幅と位相を持つ 2 つの信号です。これらは、回路基板の正常な動作に影響を与え、電磁波の形で周囲の環境に干渉します。
インダクタンスはコモンモード信号を抑制するために使用されるため、これは磁場と関連している必要があります。
まず、通電されたソレノイドチョークと磁場の方向を紹介します。磁場の方向を判断するには、右手でソレノイドを持ち、4本の指が電流の方向を指し、次に親指が磁場の方向を指します。
ある断面を垂直に通過する磁力線の総量を、その断面の磁束と呼びます。磁力線は通電されたソレノイドによって生成されます。磁力線は目に見えませんが、実際に存在します。
磁力線は閉じたループです。通電されたソレノイドの場合、磁力線はソレノイドの内部を通過する必要があります。磁力線は磁力の強さ B に比例します。通電されたソレノイドによって生成される磁力線の概略図。
磁束はウェーバーのスカラーである F で、コードは Wb です。磁束、磁気強度 B、断面積 A の関係は次のとおりです。
F=BA
したがって、断面を通過する磁力線の数が多いほど、磁束は大きくなります。コイルに電流 i が印加されると、コイルのインダクタンス L は次のように表されます。
L=NF/i
N はコイルの巻き数です。
コイルの巻き数と電流が同じであれば、磁心を通過する磁力線が多くなるほど磁束が大きくなり、インダクタンスが大きくなります。
チョークは電流の変化を防ぎ、磁束の変化を防ぎます。これがコモンモードチョークを使用してコモンモード電流を抑制する基本原理です。
電流 I1 と I2 によって生成される磁力線は加算され、磁束も加算されるため、インダクタンスも同様です。インダクタンスが大きいほど、電流の抑制が大きくなります。
つまり、コモンモード電流がコモンモードチョークを流れると、磁気リング内の磁束が加算されてかなりのインダクタンスとなり、コモンモード電流を抑制します。
差動モード電流が2つのコイルを流れると、磁力線が反対になり、磁束が互いに打ち消し合います。インダクタンスはほとんどないため、差動モード信号は減衰せずに通過できます。
したがって、コモンモードチョークは、スイッチング電源の入力フィルタに追加されるだけでなく、差動信号ライン上のコモンモード電流を抑制して誤トリガを防ぐためにも追加されます。

 

 
よくある質問
 
 

Q: コモンモードチョークフィルタリングとは何ですか?

A: コモンモードチョークコイル(CMCC)は、差動伝送ライン(非車載用:USB、HDMI、Mipiなど、車載用:CAN、CAN-FD、100Base-T1、1000Base-T1、SerDes、A²B™など)、電源ライン、オーディオラインで問題となるコモンモードノイズを低減するフィルタです。

Q: コモンモードチョークはどのように識別しますか?

A: コモンモード チョークのドットは、入力電力または出力電力と同じ側にあります。これは、インダクタンスが (差動) 電流の等しく反対の極性でキャンセルされ、高いインダクタンスが電流 (コモンモード) の不均衡を生じさせるという考え方です。

Q: USB でコモンモードチョークが使用されるのはなぜですか?

A: コモンモードチョークは高速通信の整合性を維持するのに役立ち、FCC および国際規制基準への準拠に必要となる場合があります。

Q: イーサネットのコモンモードチョークとは何ですか?

A: コモンモードチョークは、信号劣化や高電流下でのディレーティングを引き起こすことなく、コモンモード EMI 電流をフィルタリングします。これらのコンポーネントは、電源と戻りの導体のペアに適用されます。

Q: コモンモードチョークを使用するのはなぜですか?

A: コモンモードチョークコイルは、AC/DC電源ラインなど大電流が流れるラインのノイズ対策に適しています。波形の歪みが少なくなります。コモンモードチョークコイルは、映像信号ラインなど信号波形の歪みが問題となるラインのノイズ対策に適しています。

Q: コモンモードチョークはどこで使用しますか?

A: コモンモードチョークは、電源回路と信号回路の両方で使用されます。電子通信システムのデータ ラインは通常、ペアとして存在し、振幅は同じだが極性が反対の信号を送信します。

Q: コモンモードチョークをテストするにはどうすればいいですか?

A: コモンモードチョークのテスト方法
新しい部品を見つけて回路図を印刷します。
長いリード線のはんだ付け。
チョークからテストエンクロージャへの配線。
テストを実行して結果を保存します。
保存したファイルをコンピューターに移動し、結果を Excel に入力します。

Q: コモンモードチョークには極性がありますか?

A: コモンモードチョークコイルでは、一次巻線と二次巻線の巻数比は等しく(L1=L2)、巻線の極性(巻線の方向)は同じです。

Q: コモンモードチョークはどこに設置すればよいですか?

A: チョーク アセンブリは、ドライブの底部にできるだけ近い位置に取り付けます。ドライブに取り付けられたケーブルやリード線のためのクリアランスを確保するために、チョーク アセンブリとドライブの間に適切なスペースを残します。

Q: コモンモードチョークの巻き方を教えてください。

A: コモンモードチョークは 2 つの同一巻線で巻かれており、各巻線の電流は互いに反対方向に流れます。

Q: 主電源コモンモードチョークとは何ですか?

A: コモンモードチョークは、電磁干渉や無線周波数インターフェースの防止に役立ちます。これらのチョークを使用することで、電子機器の誤動作を防ぐことができます。

Q: コモンモードチョークのマーキングは何ですか?

A: コモンモード チョークは通常、2 本の線で区切られた 2 つのインダクタとして描かれます。2 本の線は、2 つのインダクタ間の誘導結合を表します。コモンモード チョークには 4 つのピンがあります。一般的な指定子のプレフィックスは L (単一のインダクタにも使用されます) または FL (FiLter の略) です。

Q: コモンモードチョークの故障モードは何ですか?

A: コモンモードフィルタ(コモンモードチョーク)に代表されるオープン回路(断線)やショート回路、また、コアの剥離や大きな欠けによるインピーダンスやインダクタンスの変化により正常なノイズ除去が行えない状態などが挙げられます。

Q: コモンモードチョークはトランスですか?

A: 簡単に言えば、コモンモードチョークは 1:1 トランスです。コモンモード フィルタの主要コンポーネントとして使用され、通常はスイッチング モード電源の電源レールからのノイズを低減します。

Q: コモンモードチョークと差動モードチョークの違いは何ですか?

A: コモンモードとは、一対のラインで同じ方向に流れる信号またはノイズを指します。差動 (通常) モードとは、一対のラインで反対方向に流れる信号またはノイズを指します。

Q: ハーネスのコモンモードチョークとは何ですか?

A: 電磁干渉がある場合、コモンモードチョークまたはフィルターは、不要な無線信号やシールドされていない電子機器などの高周波ノイズをブロックし、低周波電流を通過させる電気デバイスとして機能します。

Q: コモンモードチョークには方向性がありますか?

A: コモン モード チョークは、フェライトまたは磁気コアの周りに 2 本のワイヤが巻かれています。2 つの基本的なプロセスを使用して機能します。つまり、ノイズ電流を両方のワイヤにわたって同じ方向に誘導し、同時に 2 つ以上の巻線で磁場を生成します。

Q: コモンモードチョークパルスとは何ですか?

A: コモンモードチョークの主なパラメータは、電流定格(アプリケーション内で部品が過熱しないようにするため)、インピーダンス対周波数(目的の周波数を減衰するように最適化されるようにするため)、絶縁電圧(ライン間のボードレベルの要件を満たすようにするため)です。

Q: コモンモードチョークの飽和度はどのくらいですか?

A: コモンモードチョークは、大きなコモンモード電流で使用するように設計されておらず、差動モード電流が打ち消されるため、飽和電流が非常に低くなります (これがコモンモードチョークの重要な点です)。CMC は通常、10-50mA の範囲で飽和します。

Q: トロイダルコモンモードチョークとは何ですか?

A: トロイダル チョーク (コモン モード チョークとも呼ばれる) は、電源ラインからの高周波ノイズと干渉をブロックし、必要な直流電流 (DC) を通過させるフィルターとして機能する磁気インダクタです。磁気コアの周りに巻かれた絶縁ワイヤを使用して設計されています。

当社は中国の専門のコモンモードチョーク製造業者およびサプライヤーです。競争力のある価格で高品質のコモンモードチョークを購入したい場合は、当社の工場から無料サンプルを入手できます。また、カスタマイズサービスもご利用いただけます。

産業コンポーネント, 電子コンポーネント製造, 医療機器フィルター

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