磁気リングインダクタは最も一般的なインダクタの 1 つであり、コモンモードインダクタと差動モードインダクタの 2 つのカテゴリに分類できます。このホワイト ペーパーでは、磁気リングコモンモードインダクタについて説明します。
コモンモードインダクタは、コモンモードチョークコイルとも呼ばれます。通常、同じワイヤ径と同じ巻数を持つ 2 つのコイルで構成され、同じリングコアに均等かつ対称的に巻かれています。コモンモードインダクタは、コモンモード信号に対して強力な抑制効果がありますが、差動モード信号にはほとんど影響がありません。
動作原理:
同相モード信号（干渉信号）がインダクタを通過すると、磁気リング内の磁束が互いに重なり合い、インダクタンスが大きくなり、同相モード信号を効果的に抑制します。コイルに差動モード信号（必要な信号）が流れると、磁気リング内の磁束が互いに打ち消し合い、インダクタンスがほとんどなくなるため、差動モード信号は減衰せずに通過できます。
現在、コモンモードインダクタの磁気リングに最もよく使用されている材料はマンガン亜鉛高伝導性で、透磁率は5K、7K、10K、12K、15Kなどです。対応する透磁率が高いほど、同じ巻数でのインダクタンスが大きくなりますが、安定性が比較的悪く、高温でのインダクタンスの変化が大きいです。現在、中国で生産されている高透磁率リングの透磁率は5K、7K、10Kで比較的安定しています。
マンガン亜鉛の高伝導性に加えて、コモンモードインダクタにはナノ結晶とアモルファスがますます使用されています。それらの透磁率は一般に10K以上で、20〜30Kに達するものもあり、性能が安定しており、コモンモードインダクタの製造には非常にユニークな利点があります。同じインダクタンスの場合、ナノ結晶とアモルファスの磁性リングを使用すると、巻き数を減らし、エナメル線の量を減らし、手巻きのコストを削減できます。
ニッケル亜鉛製のコモンモードインダクタでも、透磁率が 1500 未満のものはほとんどありません。ニッケルと亜鉛製のコモンモードインダクタはインダクタンスが非常に小さいですが、比較的高い周波数 (100 MHz 以上) で動作し、透磁率は比較的安定しているため、高周波フィルタリングに適しています。
コモンモードインダクタを巻くときは、コイルのプロセス要件に注意する必要があります。たとえば、コイルコアに巻かれたエナメル線は、互いに傷がついたり磁気リングが損傷したりしないように注意し、ターン間の短絡や耐電圧の低下を防ぎ、比較的長いワイヤを持つ製品にはバイナリ巻きを使用できます。コイルは可能な限り単層に巻き付け、寄生容量を減らし、過渡過電圧に対する耐性を高め、多層コイル製品は絶縁油に浸して絶縁容量を高めることができます...
2 つの独立したコイルを備えたコモンモード インダクタに加えて、二重巻線コモンモード インダクタもよく見られます。原理は似ていますが、高いコモンモード ノイズ信号と低い差動モード ノイズ信号を同時に抑制できるため、高速信号における低い差動モード ノイズ信号の干渉を回避できます。
コモンモードインダクタを選択する際に考慮すべき主な電気パラメータはコモンモードインピーダンスです。これは動作周波数のコモンモードインピーダンスに対応し、大きいほど良いです。同時に、インピーダンス周波数曲線も重要なパラメータ指標であり、高周波でのインピーダンス減衰に特に注意する必要があります。
一部の高速信号アプリケーションでは、差動モードインピーダンスが信号に与える影響も考慮する必要があります。ただし、実際の作業では、要件が低い場合、一般的なメーカーがコモンモードインピーダンスと差動モードインピーダンスを測定するのは不便であり、多くの場合、インダクタンスと誘導バランス値を代替パラメータ測定として使用します。
全体的に、磁気リングコモンモードインダクタは、構造の柔軟性が優れ、過電流の放熱能力が強く、コモンモード信号を抑制する性能が優れ、効率が高く、他に類を見ない製品です。欠点としては、磁気リングの開口部が小さいこと、一部の製品ではリングを通しにくいこと、手巻きが必要であること、加工コストが高いこと、効率が低いことなどが挙げられ、一部の用途が制限されます。