naujienos

Nors įprasto režimo droseliai yra populiarūs, kita galimybė yra monolitinis EMI filtras. Jei išdėstymas yra pagrįstas, šie daugiasluoksniai keraminiai komponentai gali užtikrinti puikų bendro režimo triukšmo slopinimą.
Daugelis veiksnių padidina „triukšmo“ trukdžių, kurie gali sugadinti arba trikdyti elektroninių prietaisų funkcionalumą, kiekį. Šiandieninis automobilis yra tipiškas pavyzdys. Automobilyje galite rasti Wi-Fi, Bluetooth, palydovinį radiją, GPS sistemas, ir tai tik pradžia. Siekdama valdyti tokio pobūdžio triukšmo trukdžius, pramonė paprastai naudoja ekranavimą ir EMI filtrus, kad pašalintų nepageidaujamą triukšmą. Tačiau dabar kai kurie tradiciniai EMI/RFI pašalinimo sprendimai nebetaikomi.
Dėl šios problemos daugelis originalios įrangos gamintojų vengė rinktis, pvz., 2 kondensatorių diferencialą, 3 kondensatorių (vienas X kondensatorius ir du Y kondensatoriai), įvadinius filtrus, bendrojo režimo droselius arba jų derinį, kad gautų tinkamesnius sprendimus, pvz., monolitinėje. EMI filtras su geresniu triukšmo slopinimu mažesnėje pakuotėje.
Kai elektroninė įranga gauna stiprias elektromagnetines bangas, grandinėje gali atsirasti nepageidaujamų srovių, kurios gali sukelti netikėtą veikimą arba sutrikdyti numatytą veikimą.
EMI/RFI gali būti laidinės arba spinduliuojamos emisijos. Kai atliekamas EMI, tai reiškia, kad triukšmas sklinda elektros laidininkais. Kai triukšmas ore sklinda magnetinio lauko arba radijo bangų pavidalu, atsiranda spinduliuojamas EMI.
Net jei iš išorės naudojama energija yra maža, jei ji sumaišoma su radijo bangomis, naudojamomis transliavimui ir ryšiui, tai sukels priėmimo sutrikimus, nenormalų garso triukšmą arba vaizdo trikdžius. Jei energija yra per stipri, elektroninė įranga gali būti pažeista.
Šaltiniai yra natūralus triukšmas (pvz., elektrostatinė iškrova, apšvietimas ir kiti šaltiniai) ir dirbtinis triukšmas (pvz., kontaktinis triukšmas, aukšto dažnio nuotėkio įrangos naudojimas, kenksminga spinduliuotė ir kt.). Paprastai EMI / RFI triukšmas yra įprasto režimo triukšmas, todėl sprendimas yra naudoti EMI filtrus, kad pašalintumėte nepageidaujamus aukštus dažnius kaip atskirą įrenginį arba įterptą į grandinę.
EMI filtras EMI filtras paprastai susideda iš pasyvių komponentų, tokių kaip kondensatoriai ir induktoriai, kurie yra sujungti, kad sudarytų grandinę.
„Induktoriai leidžia praeiti nuolatinei arba žemo dažnio srovei, tuo pačiu blokuodami kenksmingas nepageidaujamas aukšto dažnio sroves. Kondensatoriai suteikia žemos varžos kelią aukšto dažnio triukšmui iš filtro įvesties perduoti atgal į maitinimo arba įžeminimo jungtį“, – sakė „Johanson Dilectrics“ Christophe'as Cambrelinas, bendrovė gamina daugiasluoksnius keraminius kondensatorius ir EMI filtrus.
Tradiciniai bendrojo režimo filtravimo metodai apima žemųjų dažnių filtrus, naudojančius kondensatorius, kurie praleidžia signalus, kurių dažnis mažesnis už pasirinktą ribinį dažnį, ir slopina signalus, kurių dažnis yra aukštesnis už ribinį dažnį.
Įprastas išeities taškas yra pritaikyti kondensatorių porą diferencinės konfigūracijos, naudojant kondensatorių tarp kiekvieno pėdsako ir diferencialo įvesties žemės. Kiekvienoje šakoje esantis kondensatoriaus filtras perduoda EMI/RFI į žemę virš nurodyto ribinio dažnio. Kadangi ši konfigūracija apima priešingos fazės signalų siuntimą dviem laidais, tai pagerina signalo ir triukšmo santykį, o į žemę siunčia nepageidaujamą triukšmą.
„Deja, MLCC su X7R dielektriku (paprastai naudojama šiai funkcijai) talpos vertė labai skiriasi priklausomai nuo laiko, poslinkio įtampos ir temperatūros“, – sakė Cambrelinas.
„Taigi, net jei šie du kondensatoriai yra glaudžiai suderinti esant kambario temperatūrai ir žemai įtampai, tam tikru metu, pasikeitus laikui, įtampai ar temperatūrai, tikėtina, kad jų vertės bus labai skirtingos. Toks dviejų eilučių neatitikimas sukels nevienodus atsakymus šalia filtro ribos. Todėl jis paverčia bendro režimo triukšmą į diferencinį triukšmą.
Kitas sprendimas yra sujungti didelės vertės „X“ kondensatorių tarp dviejų „Y“ kondensatorių. „X“ kondensatoriaus šuntas gali užtikrinti reikiamą bendrojo režimo balansavimo efektą, tačiau sukels nepageidaujamus diferencinio signalo filtravimo šalutinius efektus. Bene labiausiai paplitęs sprendimas ir alternatyva žemųjų dažnių filtrams yra įprasto režimo droseliai.
Bendrojo režimo droselis yra 1:1 transformatorius, kuriame abi apvijos veikia kaip pirminė ir antrinė. Taikant šį metodą, srovė, einanti per vieną apviją, indukuoja priešingą srovę kitoje apvijoje. Deja, įprasto režimo droseliai taip pat yra sunkūs, brangūs ir dažnai sugenda dėl vibracijos.
Nepaisant to, tinkamas bendrojo režimo droselis su tobulu suderinimu ir sujungimu tarp apvijų yra skaidrus diferencialiniams signalams ir turi didelę impedanciją bendrojo režimo triukšmui. Vienas įprasto režimo droselių trūkumas yra ribotas dažnių diapazonas, kurį sukelia parazitinė talpa. Tam tikros šerdies medžiagos atveju kuo didesnis induktyvumas, naudojamas žemesnio dažnio filtravimui gauti, tuo didesnis reikalingas apsisukimų skaičius ir su ja gaunama parazitinė talpa, todėl aukšto dažnio filtravimas tampa neveiksmingas.
Apvijų mechaninių gamybos leistinų nuokrypių neatitikimas gali sukelti režimo konversiją, kai dalis signalo energijos paverčiama bendrojo režimo triukšmu ir atvirkščiai. Tokia situacija sukels elektromagnetinio suderinamumo ir atsparumo problemas. Neatitikimas taip pat sumažina efektyvų kiekvienos kojos induktyvumą.
Bet kuriuo atveju, kai diferencinis signalas (praėjimas) veikia tame pačiame dažnių diapazone kaip ir bendrojo režimo triukšmas, kurį reikia slopinti, bendrojo režimo droselis turi didelį pranašumą prieš kitas parinktis. Naudojant bendrojo režimo droselius, signalo pralaidumo juosta gali būti išplėsta iki bendrojo režimo sustabdymo juostos.
Monolitiniai EMI filtrai Nors įprasto režimo droseliai yra populiarūs, kita galimybė yra monolitiniai EMI filtrai. Jei išdėstymas yra pagrįstas, šie daugiasluoksniai keraminiai komponentai gali užtikrinti puikų bendro režimo triukšmo slopinimą. Jie sujungia du subalansuotus lygiagrečius kondensatorius vienoje pakuotėje, kuri turi abipusio induktyvumo panaikinimo ir ekranavimo efektus. Šie filtrai naudoja du nepriklausomus elektros kelius viename įrenginyje, prijungtame prie keturių išorinių jungčių.
Siekiant išvengti painiavos, reikia pažymėti, kad monolitinis EMI filtras nėra tradicinis kondensatorius. Nors jie atrodo vienodai (ta pati pakuotė ir išvaizda), jų dizainas yra gana skirtingas, skiriasi ir prijungimo būdai. Kaip ir kiti EMI filtrai, vieno lusto EMI filtras susilpnina visą energiją, viršijančią nurodytą ribinį dažnį, ir parenka tik reikiamą signalo energiją perduoti, tuo pačiu perduodant nepageidaujamą triukšmą į „žemę“.
Tačiau svarbiausia yra labai maža induktyvumas ir suderinta varža. Monolitinio EMI filtro gnybtas viduje yra prijungtas prie bendro atskaitos (ekranavimo) elektrodo įrenginyje, o plokštė yra atskirta etaloniniu elektrodu. Kalbant apie statinę elektrą, tris elektrinius mazgus sudaro dvi talpinės pusės, turinčios bendrą etaloninį elektrodą, visi atskaitos elektrodai yra viename keraminiame korpuse.
Dviejų kondensatoriaus pusių pusiausvyra taip pat reiškia, kad pjezoelektriniai efektai yra vienodi ir priešingi, panaikindami vienas kitą. Šis ryšys taip pat turi įtakos temperatūros ir įtampos pokyčiams, todėl abiejų linijų komponentai sensta vienodai. Jei šie monolitiniai EMI filtrai turi trūkumų, jie negali būti naudojami, jei bendrojo režimo triukšmas yra tokio paties dažnio kaip ir diferencinio signalo. „Šiuo atveju įprasto režimo droselis yra geresnis sprendimas“, - sakė Cambrelinas.
Naršykite naujausią dizaino pasaulio numerį ir ankstesnius numerius lengvai naudojamu aukštos kokybės formatu. Redaguokite, bendrinkite ir nedelsdami atsisiųskite iš pirmaujančių dizaino inžinerijos žurnalų.
Pasaulyje geriausias problemų sprendimo EE forumas, apimantis mikrovaldiklius, DSP, tinklus, analoginį ir skaitmeninį dizainą, RF, galios elektroniką, PCB laidus ir kt.
Engineering Exchange yra pasaulinė mokomoji internetinė inžinierių bendruomenė. Prisijunkite, dalinkitės ir mokykitės šiandien »
Autorių teisės © 2021 WTWH Media LLC. visos teisės saugomos. Be išankstinio raštiško WTWH MediaPrivacy Policy | leidimo šioje svetainėje esančios medžiagos negalima kopijuoti, platinti, perduoti, saugoti talpykloje ar kitaip naudoti. Reklama | Apie mus