Este artículo presenta la segunda parte del artículo sobre filtrado de salida. Cubre el filtrado de salida de modo común y los estranguladores de modo común.
Este artículo presenta la segunda parte del artículo sobre filtrado de salida. Cubre el filtrado de salida de modo común y los estranguladores de modo común.
Filtrado de salida de modo común
Como se mencionó anteriormente, la interferencia de salida consta de componentes asimétricos y simétricos. La ondulación es principalmente interferencia diferencial y el ruido es principalmente interferencia de modo común. Dado que la señal de ruido simétrico está presente en todas las salidas simultáneamente, la capacitancia de salida no puede “verla” y agregar el filtrado LC de salida no reduce la interferencia. El ruido de modo común no es un problema si la carga es perfectamente simétrica, lineal y aislada. Sin embargo, también se debe abordar el ruido de modo común, ya que cualquier no linealidad en el comportamiento de la carga o la ruta de la corriente de regreso a tierra ‘rectificará’ el ruido de modo común y causará interferencia diferencial. Hay dos formas de reducir la interferencia de modo común. Use caminos de baja impedancia o estranguladores de modo común para “cortocircuitar” el ruido.
Los condensadores de modo común suelen estar en el rango de 1 a 2 nF para proporcionar una baja impedancia para conmutar picos de frecuencia de varios megahercios. Debido a que se colocan a través de una barrera de aislamiento, deben estar clasificados para voltajes de prueba High Pot.
estrangulador de modo común
En algunas aplicaciones no es deseable tener un capacitor de modo común a través de la barrera de aislamiento. Por ejemplo, los dispositivos médicos tienen límites de corriente de fuga estrictos que se pueden superar proporcionando una ruta de baja impedancia a través de la barrera de aislamiento para altas frecuencias. Los estranguladores de modo común deben usarse en tales aplicaciones. Un estrangulador de modo común se caracteriza por dos devanados enrollados en direcciones opuestas.
Debido a que los devanados están invertidos, la corriente de modo común IS crea un flujo magnético neto en el núcleo aunque fluya en la misma dirección. Por lo tanto, la impedancia del núcleo atenúa efectivamente la corriente de modo común. Las corrientes diferenciales directa e inversa IN que fluyen no se atenúan ya que no producen un campo magnético neto. Esto es una ventaja porque el núcleo no se satura con altas corrientes de modo diferencial y se pueden usar inductores de alta permeabilidad para filtrar el ruido de CM sin el riesgo de sobrecalentamiento debido al flujo de corriente de DM.
La figura 3 muestra un estrangulador de salida de modo común utilizado en un convertidor CC/CC. Un devanado se coloca en serie con la salida Vout+ y el otro devanado se coloca en serie con el retorno Vout-. La impedancia del estrangulador de modo común se elige para tener un máximo cerca de la frecuencia más energética del ruido de modo común (típicamente en el rango de 10-100 MHz), pero los estranguladores de modo común rechazan el ruido CM en una amplia gama de frecuencias. Alta permeabilidad del material del núcleo.
El principio de la supresión de modo común con inductancias CM puede extenderse a los convertidores de salida bipolares. Dado que el ruido CM aparece en los tres pines de salida simultáneamente, es especialmente difícil de filtrar con un estrangulador CM estándar que tiene solo dos devanados. La solución es utilizar un estrangulador de modo común con tres devanados. Un efecto secundario beneficioso del estrangulador de CM triple es que la adición de dos condensadores también se puede usar para filtrar el ruido de DM.
Roberts, Steve. Libro del conocimiento de DC/DC. Capítulo 5.4 – 5.4.1
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