novice

Čeprav so običajne dušilke priljubljene, je druga možnost monolitni filter EMI. Če je postavitev razumna, lahko te večplastne keramične komponente zagotovijo odlično zatiranje hrupa v skupnem načinu.
Številni dejavniki povečajo količino "šumnih" motenj, ki lahko poškodujejo ali motijo ​​delovanje elektronskih naprav. Današnji avto je tipičen primer. V avtomobilu lahko najdete Wi-Fi, Bluetooth, satelitski radio, GPS sisteme in to je šele začetek. Za obvladovanje tovrstnih motenj hrupa industrija običajno uporablja zaščito in filtre EMI za odpravo neželenega hrupa. Toda zdaj nekatere tradicionalne rešitve za odpravo EMI/RFI niso več uporabne.
Ta težava je povzročila, da so se mnogi proizvajalci originalne opreme izogibali izbiram, kot so 2-kondenzatorski diferencial, 3-kondenzator (en kondenzator X in dva kondenzatorja Y), pretočni filtri, dušilke skupnega načina ali kombinacije teh, da bi dobili ustreznejše rešitve. Na primer v monolitnem filtru EMI z boljšim dušenjem hrupa v manjšem paketu.
Ko elektronska oprema prejme močne elektromagnetne valove, se lahko v tokokrogu inducirajo neželeni tokovi in ​​povzročijo nepričakovano delovanje ali motijo ​​predvideno delovanje.
EMI/RFI so lahko v obliki prevodnih ali sevanih emisij. Ko je EMI preveden, to pomeni, da se hrup širi po električnih vodnikih. Ko se hrup v zraku širi v obliki magnetnega polja ali radijskih valov, pride do sevanja EMI.
Četudi je energija, dovedena od zunaj, majhna, bo pomešana z radijskimi valovi, ki se uporabljajo za oddajanje in komunikacijo, povzročila napako pri sprejemu, neobičajen zvočni šum ali prekinitev videa. Če je energija premočna, se lahko poškoduje elektronska oprema.
Viri vključujejo naravni hrup (kot so elektrostatična razelektritev, razsvetljava in drugi viri) in umetni hrup (kot je kontaktni hrup, uporaba opreme za visokofrekvenčno uhajanje, škodljivo sevanje itd.). Na splošno je šum EMI/RFI šum skupnega načina, zato je rešitev uporaba filtrov EMI za odpravo nezaželenih visokih frekvenc kot ločene naprave ali vdelanih v vezje.
EMI filter EMI filter je običajno sestavljen iz pasivnih komponent, kot so kondenzatorji in induktorji, ki so povezani v vezje.
»Induktorji omogočajo prehod enosmernega ali nizkofrekvenčnega toka, hkrati pa blokirajo škodljive neželene visokofrekvenčne tokove. Kondenzatorji zagotavljajo pot z nizko impedanco za prenos visokofrekvenčnega šuma iz vhoda filtra nazaj v napajalno ali ozemljitveno povezavo,« je povedal Christophe Cambrelin iz Johanson Dielectrics, ki je dejal, da podjetje izdeluje večplastne keramične kondenzatorje in filtre EMI.
Tradicionalne metode skupnega načina filtriranja vključujejo nizkopasovne filtre, ki uporabljajo kondenzatorje, ki prepuščajo signale s frekvencami, nižjimi od izbrane mejne frekvence, in dušijo signale s frekvencami, višjimi od mejne frekvence.
Običajno izhodišče je uporaba para kondenzatorjev v diferencialni konfiguraciji z uporabo kondenzatorja med vsako sledjo in maso diferencialnega vhoda. Kondenzatorski filter v vsaki veji prenaša EMI/RFI na tla nad določeno mejno frekvenco. Ker ta konfiguracija vključuje pošiljanje signalov nasprotne faze po dveh žicah, izboljša razmerje med signalom in šumom, hkrati pa pošlje neželeni šum na tla.
"Na žalost se vrednost kapacitivnosti MLCC z dielektriki X7R (ki se običajno uporabljajo za to funkcijo) močno spreminja s časom, prednapetostjo in temperaturo," je dejal Cambrelin.
»Torej, tudi če se ta dva kondenzatorja tesno ujemata pri sobni temperaturi in nizki napetosti, bosta v danem času, ko se čas, napetost ali temperatura spremenijo, verjetno imela zelo različne vrednosti. Ta vrsta neujemanja med dvema linijama bo povzročila neenake odzive blizu meje filtra. Zato pretvori skupni šum v diferencialni šum.«
Druga rešitev je premostitev kondenzatorja velike vrednosti "X" med dvema kondenzatorjema "Y". Kondenzatorski shunt "X" lahko zagotovi zahtevani učinek uravnoteženja skupnega načina, vendar bo povzročil neželene stranske učinke filtriranja diferencialnih signalov. Morda najpogostejša rešitev in alternativa nizkopasovnim filtrom so običajne dušilke.
Skupna dušilka je transformator 1:1, v katerem oba navitja delujeta kot primarna in sekundarna. Pri tej metodi tok, ki teče skozi eno navitje, povzroči nasprotni tok v drugem navitju. Na žalost so običajne dušilke tudi težke, drage in nagnjene k okvaram zaradi vibracij.
Kljub temu je ustrezna skupna dušilka s popolnim ujemanjem in sklopitvijo med navitji pregledna za diferencialne signale in ima visoko impedanco za skupni način hrupa. Ena od pomanjkljivosti običajnih dušilk je omejeno frekvenčno območje, ki ga povzroča parazitska kapacitivnost. Za določen material jedra velja, da višja kot je induktivnost, uporabljena za pridobitev nižjefrekvenčnega filtriranja, večje je potrebno število ovojev in parazitska kapacitivnost, ki jo spremlja, zaradi česar je visokofrekvenčno filtriranje neučinkovito.
Neskladja v mehanskih proizvodnih tolerancah med navitji lahko povzročijo pretvorbo načina, pri kateri se del energije signala pretvori v običajni šum, in obratno. To stanje bo povzročilo težave z elektromagnetno združljivostjo in odpornostjo. Neusklajenost tudi zmanjša efektivno induktivnost vsake noge.
V vsakem primeru, ko diferencialni signal (prepust) deluje v istem frekvenčnem območju kot skupni način šuma, ki ga je treba zatreti, ima skupni način dušilke pomembno prednost pred drugimi možnostmi. Z uporabo običajnih dušilk se pas prehoda signala lahko razširi na zaustavni pas skupnega načina.
Monolitni filtri EMI Čeprav so običajne dušilke priljubljene, so druga možnost monolitni filtri EMI. Če je postavitev razumna, lahko te večplastne keramične komponente zagotovijo odlično zatiranje hrupa v skupnem načinu. Združujeta dva uravnotežena vzporedna kondenzatorja v enem paketu, ki ima medsebojno izničenje induktivnosti in zaščitne učinke. Ti filtri uporabljajo dve neodvisni električni poti v eni napravi, povezani s štirimi zunanjimi povezavami.
Da bi preprečili zmedo, je treba opozoriti, da monolitni filter EMI ni tradicionalni pretočni kondenzator. Čeprav izgledata enako (enaka embalaža in videz), se njuna dizajna precej razlikujeta, prav tako se razlikujeta način povezave. Tako kot drugi filtri EMI tudi monolitni filter EMI oslabi vso energijo nad določeno mejno frekvenco in izbere le zahtevano energijo signala, ki jo mora prenesti, medtem ko prenaša neželeni šum na "tla".
Vendar je ključna zelo nizka induktivnost in usklajena impedanca. Pri monolitnem filtru EMI je terminal interno povezan s skupno referenčno (zaščitno) elektrodo v napravi, plošča pa je ločena z referenčno elektrodo. Kar zadeva statično elektriko, tri električna vozlišča tvorita dve kapacitivni polovici, ki imata skupno referenčno elektrodo, vse referenčne elektrode pa so v enem samem keramičnem ohišju.
Ravnovesje med obema polovicama kondenzatorja pomeni tudi, da sta piezoelektrična učinka enaka in nasprotna ter se med seboj izničita. To razmerje vpliva tudi na spremembe temperature in napetosti, zato imajo komponente na obeh linijah enako stopnjo staranja. Če imajo ti monolitni EMI filtri slabost, jih ni mogoče uporabiti, če je skupni šum enake frekvence kot diferencialni signal. "V tem primeru je običajna dušilka boljša rešitev," je dejal Cambrelin.
Prebrskajte najnovejšo številko Design Worlda in pretekle številke v visokokakovostni obliki, enostavni za uporabo. Uredite, delite in takoj prenesite z vodilnimi revijami za inženiring oblikovanja.
Najboljši svetovni forum za reševanje problemov EE, ki pokriva mikrokrmilnike, DSP, mreženje, analogno in digitalno načrtovanje, RF, močnostno elektroniko, ožičenje PCB itd.
Engineering Exchange je globalna izobraževalna spletna skupnost za inženirje. Povežite se, delite in se učite še danes »
Avtorske pravice © 2021 WTWH Media LLC. vse pravice pridržane. Brez predhodnega pisnega dovoljenja WTWH MediaPrivacy Policy | materialov na tem spletnem mestu ni dovoljeno kopirati, distribuirati, prenašati, predpomniti ali kako drugače uporabljati. Oglaševanje | O nas