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Guia do filtro de supressão de ruído
Noções básicas de contramedidas de ruído [Lição 14] Utilização de bobinas de estrangulamento de modo comum para linhas de alimentação
Este artigo fornece informações sobre a utilização de bobinas de choke de modo comum para linhas de alimentação eléctrica.
1. Deve-se ter cuidado com a saturação magnética de acordo com o tipo de bobina de choke de modo comum.
Um artigo anterior explicou que o fluxo magnético produzido pela corrente de modo diferencial nas bobinas de uma bobina de estrangulamento de modo comum se anula mutuamente, pelo que não há necessidade de se preocupar com a saturação magnética. No entanto, há que ter cuidado, pois algumas bobinas de estrangulamento de modo comum são concebidas para permitir também alguma redução do ruído de modo diferencial. A Fig. 1 descreve a estrutura deste tipo de bobina de choke de modo comum.
Normalmente, as bobinas de estrangulamento de modo comum são concebidas de modo a que o fluxo magnético produzido nas duas bobinas pela corrente de modo diferencial se anule tanto quanto possível. No entanto, algumas bobinas de estrangulamento de modo comum são concebidas como se mostra na figura acima, de modo que nem todo o fluxo magnético se anula mutuamente, e algum fluxo magnético vaza.
Isto significa que algum fluxo magnético permanece, resultando numa impedância de modo diferencial. As bobinas de estrangulamento de modo comum concebidas desta forma reduzem eficazmente tanto o ruído de modo comum como o ruído de modo diferencial. Além disso, os sinais de alta velocidade não passam através de linhas de alimentação, pelo que não é necessário ter em conta o efeito nos sinais, permitindo a remoção efectiva do ruído da linha de alimentação.
No entanto, o fluxo magnético de modo diferencial permanece neste tipo de bobina de estrangulamento de modo comum, pelo que o aumento da corrente de modo diferencial também aumenta a fuga de fluxo magnético e pode facilmente resultar em saturação magnética. Nas linhas de alimentação eléctrica, circulam grandes correntes de modo diferencial, pelo que o efeito da saturação magnética aumenta.
Por conseguinte, este tipo de bobina de estrangulamento de modo comum deve ser utilizado dentro de uma gama que não provoque uma diminuição do desempenho devido à saturação magnética.
Além disso, quando a utilização de uma bobina de estrangulamento de modo comum não reduz visivelmente o ruído da linha de alimentação, pode dar-se o caso de serem utilizados componentes com grande impedância de modo diferencial, resultando em saturação magnética, pelo que este ponto deve ser verificado. Note-se que uma grande impedância de modo diferencial não é necessariamente má e que, desde que os componentes com uma grande impedância de modo diferencial sejam utilizados dentro da gama em que não ocorre saturação magnética, podem ser muito eficazes, pelo que os componentes devem ser escolhidos criteriosamente. A figura 2 mostra um exemplo das caraterísticas de uma bobina de choke de modo comum com grande impedância de modo diferencial. (Nota: Não foi possível encontrar um bom diagrama caraterístico que mostrasse as caraterísticas de um produto para linhas de alimentação, pelo que este diagrama caraterístico mostra as caraterísticas de um produto para linhas de sinal).
2. Bobinas de indução de modo comum para linhas de alimentação eléctrica CA
As bobinas de estrangulamento de modo comum descritas até agora são utilizadas em locais de tensão relativamente baixa. No entanto, muitas bobinas de estrangulamento de modo comum são efetivamente utilizadas em circuitos ligados a linhas de alimentação de corrente alternada (linhas de alimentação comerciais), como o lado primário de fontes de alimentação comutadas. As bobinas de estrangulamento de modo comum utilizadas nestes locais são frequentemente designadas por "filtros de linha".
Estas bobinas de estrangulamento de modo comum são utilizadas juntamente com condensadores transversais à linha (condensadores X) e condensadores de derivação da linha (condensadores Y), e são utilizadas para evitar que o ruído gerado pelo circuito do lado secundário passe para o lado primário, e para evitar que o ruído gerado pelo circuito da fonte de alimentação escape através do cabo de alimentação.
Os condensadores transversais à linha eliminam o ruído de modo diferencial e os condensadores de derivação da linha e as bobinas de indução de modo comum eliminam o ruído de modo comum. O aumento da capacitância de um condensador de derivação da linha permite a remoção do ruído de modo comum de baixa frequência, mas o risco de fuga de corrente para a terra aumenta juntamente com a capacitância, pelo que a capacitância deve ser mantida num determinado valor ou inferior. Por esta razão, as bobinas de estrangulamento de modo comum são principalmente utilizadas para a gama de baixas frequências que não pode ser coberta por condensadores de derivação de linha. Além disso, a utilização de bobinas de estrangulamento de modo normal pode também proporcionar, nalguns casos, efeitos melhorados de remoção do ruído de modo diferencial.
As bobinas de indução de modo comum utilizadas nas linhas de alimentação eléctrica CA são utilizadas em locais de alta tensão, pelo que têm de suportar tensões elevadas. O desempenho do isolamento e outras caraterísticas são especificados pelas normas de segurança estabelecidas, pelo que as bobinas de indução de modo comum concebidas para utilização em linhas de alimentação eléctrica CA são concebidas para satisfazer essas normas. Os produtos com uma tensão nominal de 250 V CA satisfazem, na sua maioria, estas normas. No entanto, alguns conjuntos podem ter requisitos especiais, pelo que, nestes casos, deve ser consultado o fabricante.
*As informações apresentadas neste artigo estavam actualizadas à data da publicação. Tenha em atenção que podem diferir das informações mais recentes.
