Experimental Investigation of the Dimensional Effect on Small-Signal Characteristics of Common-Mode Inductors
Experimental Investigation of the Dimensional Effect on Small-Signal Characteristics of Common-Mode Inductors
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共模电感器小信号特性尺寸效应的实验研究
DOI：
10.1109/access.2022.3223436
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Takahashi Shotaro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shotaro Takahashi;Sari Maekawa;高橋翔太郎，和田圭二;Takahashi Shotaro
由于其高磁导率和高有效介电常数，锰锌（MnZn）铁氧体根据芯尺寸表现出磁共振。一旦发生磁共振，MnZn铁氧体的相对磁导率在高频（HF）范围内急剧下降。相对磁导率的降低会影响共模电感的高频降噪性能。基于此，本研究以实验方式探讨MnZn铁氧体尺寸效应对电容式微波感应器小讯号特性的影响。首先，CM小信号特性的CMI与不同的核心尺寸表明，尺寸效应的MnZn铁氧体降低CM阻抗的CMI在HF范围内。两种类型的核心划分（气隙插入和核心层压）被应用到核心，以减轻对CM阻抗的CMI的尺寸效应。根据实验结果，评价了芯部划分对复合磁导率和CMI小信号特性的影响。测量结果表明，磁芯叠片可能是EMI滤波应用中的适当选择，因为它可以减轻尺寸效应，并在不增加匝数的情况下增加高频范围内CMI的CM阻抗。
Due to their high permeability and high effective permittivity, manganese zinc (MnZn) ferrites exhibit magnetic resonance depending on the core dimension. Once magnetic resonance occurs, the relative permeability of MnZn ferrites decreases drastically in the high-frequency (HF) range. The decrease in the relative permeability can influence the HF noise reduction performance of common-mode inductors (CMIs). Based on the above, this study experimentally investigates the impact of the dimensional effect of MnZn ferrites on the small-signal characteristics of CMIs. First, the CM small-signal characteristics of CMIs with different core dimensions indicated that the dimensional effect of MnZn ferrites decreases the CM impedances of the CMIs in the HF range. Two types of core division (air gap insertion and core lamination) were applied to the core to mitigate the dimensional effect on the CM impedances of the CMIs. The influence of the core divisions on the complex permeabilities and the small-signal characteristics of the CMIs were evaluated based on the experimental results. The measurement results clarified that core lamination might be the appropriate option in EMI filtering applications because it can mitigate the dimensional effect and increase the CM impedance of CMIs in the HF range without increasing the number of turns.
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DOI：
10.1109/iecon.2018.8591234
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期刊：
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影响因子：
--
作者：
C. Cuellar;N. Idir
通讯作者：
N. Idir
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DOI：
10.1109/ecce.2018.8557974
发表时间：
2018
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作者：
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通讯作者：
M. Tamate
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DOI：
10.1109/pesc.2005.1581872
发表时间：
2005
期刊：
2005 IEEE 36th Power Electronics Specialists Conference
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
J. D. V. Wyk
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通讯作者：
T. Christen
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DOI：
10.1109/ecce.2011.6064019
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2011
期刊：
2011 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition
影响因子：
--
作者：
B. Touré;J. Schanen;L. Gerbaud;T. Meynard;JP Carayon
通讯作者：
JP Carayon