Синфазные дроссели можно встретить в составе сетевых фильтров практически в любой аппаратуре, имеющей импульсный блок питания. Но не это является основной сферой их применения, а интерфейсы и каналы связи. Фильтры, построенные на синфазных дросселях, эффективнее всего подавляют дифференциальные помехи. При этом сохраняется линейная зависимость пропускных характеристик фильтра, неподконтрольная уровню сигнала. Также сердечник синфазного дросселя не насыщается, из-за чего его параметры остаются неизменными.
Свойства синфазных дросселей
Синфазный дроссель состоит из двух идентичных катушек, изолированных друг от друга и намотанных на одном сердечнике.
Начала либо концы обмоток являются входом пассивного устройства, а выходом служат остальные соответствующие выводы катушек. Помехи на проводниках, подключённых ко входу синфазного дросселя, встречают высокое индуктивное сопротивление обеих катушек и подавляются.
Параметры
К важным характеристикам, которые нужно учитывать при построении схем, являются такие физические и электрические параметры:
- Габариты устройства, конструктивное исполнение;
- Способ монтажа на плату;
- Импеданс на фиксированной частоте;
- Сопротивление по постоянному току;
- Максимально допустимый ток.
Для сетевых фильтров учитывается ещё сопротивление изоляции и максимально допустимое напряжение между катушками прибора. Синфазные дроссели, используемые для интерфейсов и сигнальных фильтров, характеризуются также индуктивностью и процентным отклонением от этого параметра.
Применение
Фильтры, состоящие из синфазных дросселей, используются для подавления помех в питающих или сигнальных цепях.
Фильтры в цепях питания
Достоинством синфазных дросселей, работающих в цепях фильтров постоянного или переменного низкочастотного тока, является их низкое сопротивление постоянному току. Поэтому их с успехом можно применить в низковольтных цепях, практически без падения напряжения на катушках прибора.
В сетевых синфазных фильтрах, работающих на частоте 50 Гц, сопротивление для низкочастотного сигнала также не велико. Но помехи и высокочастотные составляющие на обмотках синфазного дросселя подавляются практически до нуля. Это позволяет использовать синфазные дроссели небольших габаритов, намотанные на лёгких ферритовых сердечниках, для мощных аппаратов. При этом обмотки практически не греются, такие фильтры являются высокоэкономичными. А электрические свойства синфазного дросселя способствуют эффективному подавлению мощных импульсных помех.
Фильтры сигналов в сигнальных интерфейсах
Сигнальные фильтры, построенные на базе синфазных дросселей менее критичны к сопротивлению обмотки, потому что в таких цепях нагрузки используются, обычно, высокооомные и обмотки рассчитываются на небольшие токи. Поэтому катушки в них наматывают из тонкой проволоки и габариты сердечников уменьшают до минимума. Наиболее компактными являются дроссели в корпусах для smd-монтажа.
Для эффективного подавления помех в аналоговых, также в цифровых сигналах, применяют синфазные дроссели для таких интерфейсов:
- USB;
- CAN;
- LVDS;
- DVI;
- HDMI и др.
Выпускаются также приборы, в корпусе которых содержится несколько одинаковых по параметрам синфазных дросселей. Такие чип-дроссели используются, чаще всего, в дисплеях для подавления помех, поступающих вместе с полезным сигналом со шлейфов.
Заключение
Благодаря простоте устройств синфазных дросселей их стоимость невысокая. Для уменьшения сопротивления по постоянному току возможно применение серебра, что немного увеличивает их цену. Однако по свойствам с этими пассивными изделиями не сможет сравниться ни один, даже интегральный компонент.
В каналах связи различных интерфейсов синфазные дроссели активно подавляют шумы в несколько раз превышающие амплитуду полезного сигнала, уровень которого может быть предельно малым. Компактные smd-детали такого типа применяют в портативной аппаратуре в эффективных и экономичных фильтрах питания, также в интерфейсах.