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Fundamentos de las medidas contra el ruido [Lección 14] Uso de bobinas de choque en modo común para líneas de alimentación eléctrica
Este artículo proporciona información sobre el uso de bobinas de choque de modo común para líneas de alimentación.
1. Hay que tener cuidado con la saturación magnética según el tipo de bobina de reactancia de modo común.
En un artículo anterior se explicaba que el flujo magnético producido por la corriente de modo diferencial en las bobinas de una bobina de choque de modo común se anulan mutuamente, por lo que no es necesario preocuparse por la saturación magnética. Sin embargo, hay que tener cuidado, ya que algunas bobinas de choque de modo común están diseñadas para permitir también cierta reducción del ruido de modo diferencial. La Fig. 1 describe la estructura de este tipo de bobina de choque de modo común.
Normalmente, las bobinas de choque de modo común se diseñan de forma que el flujo magnético producido en las dos bobinas por la corriente de modo diferencial se anule en la medida de lo posible. Sin embargo, algunas bobinas de choque de modo común están diseñadas como se muestra en la figura anterior de modo que no todo el flujo magnético se cancela entre sí, y algunas fugas de flujo magnético.
Esto significa que queda algo de flujo magnético, lo que da lugar a una impedancia de modo diferencial. Las bobinas de choque de modo común diseñadas de este modo reducen eficazmente tanto el ruido de modo común como el ruido de modo diferencial. Además, las señales de alta velocidad no pasan por las líneas de alimentación, por lo que no es necesario tener en cuenta el efecto sobre las señales, lo que permite eliminar eficazmente el ruido de la línea de alimentación.
Sin embargo, el flujo magnético de modo diferencial permanece en este tipo de bobina de choque de modo común, por lo que el aumento de la corriente de modo diferencial también aumenta la fuga de flujo magnético y puede provocar fácilmente la saturación magnética. En las líneas de alimentación fluyen grandes corrientes de modo diferencial, por lo que aumenta el efecto de saturación magnética.
Por lo tanto, este tipo de bobina de choque de modo común debe utilizarse dentro del rango que no dé lugar a una caída del rendimiento debido a la saturación magnética.
Además, cuando el uso de una bobina de choque de modo común no reduce notablemente el ruido de la línea de alimentación, puede darse el caso de que se utilicen componentes con una gran impedancia de modo diferencial, lo que provoca saturación magnética, por lo que debe comprobarse este punto. Tenga en cuenta que una impedancia de modo diferencial grande no es necesariamente mala, y que siempre que se utilicen componentes con una impedancia de modo diferencial grande dentro del rango en el que no se produce saturación magnética, pueden ser muy eficaces, por lo que los componentes deben elegirse sabiamente. La figura 2 muestra un ejemplo de las características de una bobina de choque de modo común con gran impedancia de modo diferencial. (Nota: No se ha podido encontrar un buen diagrama característico que muestre las características de un producto para líneas de alimentación, por lo que este diagrama característico muestra las características de un producto para líneas de señal).
2. Bobinas de choque de modo común para líneas de alimentación de CA
Las bobinas de choque de modo común descritas hasta ahora se utilizan en lugares de tensión relativamente baja. Sin embargo, muchas bobinas de choque de modo común se utilizan en circuitos conectados a líneas de alimentación de CA (líneas de alimentación comercial), como el lado primario de las fuentes de alimentación conmutadas. Las bobinas de choque de modo común utilizadas en estas ubicaciones suelen denominarse "filtros de línea".
Estas bobinas de choque de modo común se utilizan junto con condensadores a través de la línea (condensadores X) y condensadores de derivación de línea (condensadores Y), y se utilizan para evitar que el ruido generado por el circuito del lado secundario se filtre al lado primario, y para evitar que el ruido generado por el circuito de la fuente de alimentación se escape a través del cable de alimentación.
Los condensadores de paso de línea eliminan el ruido de modo diferencial, y los condensadores de derivación de línea y las bobinas de choque de modo común eliminan el ruido de modo común. El aumento de la capacitancia de un condensador de derivación de línea permite eliminar el ruido de modo común de baja frecuencia, pero el riesgo de fuga de corriente a tierra aumenta junto con la capacitancia, por lo que ésta debe mantenerse en un valor determinado o inferior. Por esta razón, las bobinas de choque de modo común se utilizan principalmente para el rango de baja frecuencia que no puede cubrirse con condensadores de derivación de línea. Además, el uso de bobinas de choque de modo normal también puede proporcionar efectos mejorados de eliminación de ruido de modo diferencial en algunos casos.
Las bobinas de choque de modo común utilizadas en las líneas de alimentación de CA se emplean en lugares de alta tensión, por lo que deben soportar tensiones elevadas. El rendimiento del aislamiento y otras características se especifican en las normas de seguridad establecidas, por lo que las bobinas de choque de modo común diseñadas para su uso en líneas de alimentación de CA están diseñadas para satisfacer estas normas. Los productos con una tensión nominal de 250 V CA satisfacen estas normas en su mayor parte. Sin embargo, algunos conjuntos pueden tener requisitos especiales, por lo que debe consultar al fabricante en estos casos.
*La información presentada en este artículo es la vigente en la fecha de su publicación. Tenga en cuenta que puede diferir de la información más reciente.
