Sizing of the common-mode filter while taking into account the high frequency behavior of the magnetic component
Dimensionnement d'un filtre de mode commun avec prise en compte du comportement haute fréquence du composant magnétique
Résumé
The increase in switching frequency of the static converters impacts the electromagnetic compatibility filter
design. The circuit model of the common mode choke needs to be valid on a large frequency band (150 kHz to 30 MHz
here). Then the model is used to size the choke to pass the standard (DO-160-B here). The equivalent circuit of the Debye
model of the complex magnetic permeability allows to simplify the sizing of the choke while taking into account the variation
of the permeability with the frequency. The semi-analytical solution of the optimization problem of the common mode choke
takes into account the non-saturation of the core, and the filling limit of its winding window. This solution is less computer
intensive than pure numerical optimisation. The optimum geometry is then used as the input of an equivalent parallel
capacitance model of the common mode choke. The obtained value is then compared to the maximum value that ensures
the respect of the standard.
La montée en fréquence des convertisseurs statiques de puissance oblige à dimensionner les filtres de compatibilité
électromagnétique en prenant en compte les éléments parasites de ces derniers. L’objectif est alors d’obtenir un modèle
circuit de la bobine de mode commun sur une large plage de fréquence (150 kHz à 30 MHz ici), puis d’utiliser ce modèle
pour dimensionner une bobine de mode commun pour le respect d’une norme (DO-160-B ici). L’équivalence circuit du
modèle de Debye de la perméabilité magnétique complexe permet de simplifier le dimensionnement de l’inducteur avec la
prise en compte de la chute de perméabilité avec la fréquence. La solution semi-analytique de la bobine optimale prend en
compte la non-saturation du noyau, et le remplissage de la fenêtre de bobinage, le tout avec un coût de calcul modéré. La
géométrie optimale est alors utilisée dans un modèle de la capacité parallèle équivalente de l’inducteur pour prédire avant
réalisation sa valeur et la maintenir en deçà du maximum calculé pour le respect de la norme.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence : Copyright (Tous droits réservés)
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