Nuus - Algemene modus Geraasfiltrering met behulp van monolitiese EMI-filters
Gewone modus geraasfiltrering met behulp van monolitiese EMI-filters
Alhoewel algemene modus verstikkings gewild is, kan 'n alternatief 'n monolitiese EMI-filter wees. Wanneer dit behoorlik uitgelê is, bied hierdie meerlaagse keramiekkomponente uitstekende gewone modus geraasverwerping.
Baie faktore verhoog die hoeveelheid "geraas"-interferensie wat die funksionaliteit van elektroniese toerusting kan beskadig of inmeng. Vandag se motors is 'n uitstekende voorbeeld. In 'n motor sal jy Wi-Fi, Bluetooth, satellietradio, GPS-stelsels en dit is net die begin. Om hierdie geraasinterferensie te bestuur, gebruik die industrie tipies afskerming en EMI-filters om ongewenste geraas uit te skakel. Maar sommige tradisionele oplossings om EMI/RFI uit te skakel is nie meer genoeg nie.
Hierdie probleem lei daartoe dat baie OEM's die gebruik van 2-kapasitor-differensiaal, 3-kapasitor (een X-kapasitor en 2 Y-kapasitors), deurvoerfilters, gewone modus-smoorpunte, of 'n kombinasie hiervan vermy vir 'n meer geskikte oplossing soos 'n monolitiese EMI-filter met beter geraasverwerping in 'n kleiner pakket.
Wanneer elektroniese toerusting sterk elektromagnetiese golwe ontvang, kan ongewenste strome in die stroombaan geïnduseer word en onbedoelde werking veroorsaak - of inmeng met beoogde werking.
EMI/RFI kan in die vorm van gelei of uitgestraalde emissies wees.Wanneer EMI gelei word, beteken dit dat geraas langs elektriese geleiers beweeg.Bestraalde EMI vind plaas wanneer geraas deur die lug beweeg in die vorm van magnetiese velde of radiogolwe.
Selfs al is die energie wat van buite toegepas word klein, as dit meng met die radiogolwe wat vir uitsaai en kommunikasie gebruik word, kan dit verlies aan ontvangs, abnormale geraas in klank of onderbreking van video veroorsaak. As die energie te sterk is, kan dit beskadig elektroniese toerusting.
Bronne sluit in natuurlike geraas (bv. elektrostatiese ontlading, beligting en ander bronne) en mensgemaakte geraas (bv. kontakgeraas, lekkende toerusting wat hoë frekwensies gebruik, ongewenste emissies, ens.). Tipies is EMI/RFI-geraas algemene modus geraas , dus die oplossing is om 'n EMI-filter te gebruik om ongewenste hoë frekwensies te verwyder, hetsy as 'n aparte toestel of ingebed in 'n stroombaanbord.
EMI-filters EMI-filters bestaan ​​tipies uit passiewe komponente, soos kapasitors en induktors, wat verbind is om 'n stroombaan te vorm.
"Induktore laat GS- of laefrekwensie-stroom toe om deur te gaan terwyl hulle ongewenste, ongewenste hoëfrekwensiestrome blokkeer.Kapasitors verskaf 'n lae-impedansie pad om hoëfrekwensie geraas van die filter se insette na die krag- of grondverbinding af te lei," het Christophe Cambrelin van kapasitormaatskappy Johanson Dielectrics.EMI filter gesê.
Tradisionele algemene-modus-filtreermetodes sluit in laagdeurlaatfilters wat kapasitors gebruik wat seine met frekwensies onder 'n geselekteerde afsnyfrekwensie deurlaat en seine met frekwensies bo die afsnyfrekwensie verswak.
'n Algemene beginpunt is om 'n paar kapasitors in 'n differensiële konfigurasie toe te pas, met een kapasitor tussen elke spoor van die differensiële inset en grond.Kapasitiewe filters in elke been herlei EMI/RFI na grond bo die gespesifiseerde afsnyfrekwensie.Aangesien hierdie konfigurasie behels deur seine van teenoorgestelde fases oor die twee drade te stuur, word die sein-tot-geraas-verhouding verbeter terwyl ongewenste geraas grond toe gestuur word.
"Ongelukkig kan die kapasitansiewaarde van MLCC's met X7R-diëlektrika (wat tipies vir hierdie funksie gebruik word) aansienlik wissel met tyd, voorspanning en temperatuur," het Cambrelin gesê.
"Alhoewel twee kapasitors dus nou ooreenstem op 'n gegewe tydstip by kamertemperatuur teen 'n lae spanning, sal hulle waarskynlik met baie verskillende waardes eindig sodra die tyd, spanning of temperatuur verander.Hierdie wanverhouding tussen die twee drade sal lei tot ongelyke reaksies naby die filterafsnypunt.Daarom skakel dit gewone modus geraas om na differensiële geraas."
Nog 'n oplossing is om 'n groot waarde "X" kapasitor tussen die twee "Y" kapasitors te oorbrug. Die "X" kapasitiewe shunt bied ideale gemeenskaplike-modus balans, maar het ook die ongewenste newe-effek van differensiële seinfiltrering.Miskien die mees algemene oplossing en 'n alternatief vir 'n lae deurlaatfilter is 'n gewone modus choke.
'n Gewone modus smoor is 'n 1:1 transformator met beide windings wat as primêr en sekondêr optree. In hierdie metode induseer die stroom deur een wikkeling 'n teenoorgestelde stroom in die ander wikkeling. Ongelukkig is gewone modus smoorspoele ook swaar, duur en vatbaar tot vibrasie-geïnduseerde mislukking.
Nietemin is 'n geskikte gemeenskaplike modus smoorspoel met perfekte passing en koppeling tussen die windings deursigtig vir differensiële seine en het 'n hoë impedansie vir gemeenskaplike modus geraas. Een nadeel van gewone modus smoorspoele is die beperkte frekwensiereeks as gevolg van parasitiese kapasitansie. Vir 'n gegewe kernmateriaal , hoe hoër die induktansie wat gebruik word om lae-frekwensie-filtrering te verkry, hoe meer draaie word benodig, wat lei tot parasitiese kapasitansies wat nie hoëfrekwensie-filtrering kan slaag nie.
Wanpassings tussen windings as gevolg van meganiese vervaardigingstoleransies veroorsaak modusskakeling, waar 'n gedeelte van die seinenergie omgeskakel word na gewone modusgeraas en omgekeerd.Hierdie situasie kan elektromagnetiese versoenbaarheid en immuniteitskwessies veroorsaak.Die wanpassing verminder ook die effektiewe induktansie van elke been.
In elk geval bied gemeenskaplike modus-smoorpunte aansienlike voordele bo ander opsies wanneer die differensiële sein (deurlaat) in dieselfde frekwensiereeks werk as die gemeenskaplike modus-geraas wat verwerp moet word. Deur 'n gemeenskaplike modus-smoor te gebruik, kan die seindeurlaatband verleng word na die algemene modus-verwerpingsband.
Monolitiese EMI-filters Alhoewel gewone modus-verstikkers gewild is, kan monolitiese EMI-filters ook gebruik word. Wanneer dit behoorlik uitgelê is, bied hierdie meerlaagse keramiekkomponente uitstekende gewone modus geraasverwerping. Hulle kombineer twee gebalanseerde shunt-kapasitors in een pakket vir wedersydse induktansiekansellasie en afskerming .Hierdie filters gebruik twee afsonderlike elektriese paaie binne 'n enkele toestel wat aan vier eksterne verbindings gekoppel is.
Om verwarring te voorkom, moet daarop gelet word dat monolitiese EMI-filters nie tradisionele deurvoerkapasitors is nie.Alhoewel hulle dieselfde lyk (dieselfde verpakking en voorkoms), is hulle baie anders in ontwerp, en is hulle nie op dieselfde manier verbind nie.Soos ander EMI filters, monolitiese EMI-filters verswak alle energie bo die gespesifiseerde afsnyfrekwensie en kies om slegs die gewenste seinenergie deur te gee, terwyl ongewenste geraas na "grond" herlei word.
Die sleutel is egter baie lae induktansie en bypassende impedansie.Vir monolitiese EMI-filters is die terminale intern verbind met 'n gemeenskaplike verwysings(skild)-elektrode binne die toestel, en die plate word geskei deur die verwysingselektrode. Elektrostaties, die drie elektriese nodusse word gevorm deur twee kapasitiewe helftes wat 'n gemeenskaplike verwysingselektrode deel, alles vervat in 'n enkele keramiekliggaam.
Die balans tussen die twee helftes van die kapasitor beteken ook dat die piëso-elektriese effekte gelyk en teenoorgesteld is, wat mekaar uitkanselleer. Hierdie verhouding beïnvloed ook temperatuur en spanningsvariasie, dus verouder komponente op albei lyne ewe. As daar een nadeel aan hierdie monolitiese EMI is filters, is dit dat hulle nie sal werk as die gemeenskaplike-modus-geraas op dieselfde frekwensie as die differensiële sein is nie. "In hierdie geval is 'n gemeenskaplike-modus-choke 'n beter oplossing," het Cambrelin gesê.
Blaai deur die nuutste uitgawes van Design World en vorige uitgawes in 'n maklik-om-te gebruik, hoë-gehalte formaat. Wysig, deel en laai vandag af met die voorste ontwerp-ingenieurstydskrif.
Die wêreld se top probleemoplossende EE-forum wat mikrobeheerders, DSP, netwerk, analoog en digitale ontwerp, RF, kragelektronika, PCB-roetering, en meer dek
Kopiereg © 2022 WTWH Media LLC.alle regte voorbehou.Die materiaal op hierdie webwerf mag nie gereproduseer, versprei, versend, gekas of andersins gebruik word sonder die vooraf skriftelike toestemming van WTWH MediaPrivaatheidsbeleid |Advertering |Oor ons