Güç kaynağını değiştirme EMI filtre test yöntemi

Güç kaynağı EMI filtre tasarımı yöntemi:

1Fcn belirleme genel yöntemi:

Boğulma kesimi frekansı fen, elektromanyetik uyumluluk tasarım gereksinimlerine göre belirlenmelidir.Bozukluk seviyesinin belirtilen aralıklara düşürülmesi gerekmektedir.Alıcı için, alıcı kalitesi gürültü toleransı gereksinimlerinde yansımaktadır.

Bozukluk kaynağı: fcn=kT×(sistemdeki düşük bozukluk frekansı); Alıcı: fcn=kRX ((elektromanyetik ortamdaki düşük bozukluk frekansı).

Formülde, kT ve kR, elektromanyetik uyumluluk gereksinimlerine göre belirlenir ve genellikle 1/3 veya 1/5. Örneğin:Güç kaynağı gürültü boğazının veya güç kaynağı çıkış filtresinin kesme frekansı fen=20~30kHz (kötüleme güç kaynağı frekansı f 100kHz olduğunda)Sinyal gürültü sıklığının sınır frekansı fcn=10~30MHz'dir (bilgi teknolojisi ekipmanları için 100Mbps iletim hızı).

Ek olarak, özel giriş akım dalga biçimlerine sahip cihazlar için, such as power input circuits connected to direct rectification and capacitor filtering (this is usually the case for switching power supplies and electronic ballasts without power factor correction (PFC)), gürültü boğma kesme frekansı fcn, akımın 2 ~ 40'ıncı harmonik iletkenlik müdahalelerini filtrelemek için daha düşük olabilir.Amerika Birleşik Devletleri Federal İletişim Komisyonu (FCC) elektromanyetik müdahalelerin başlangıç frekansının 300 kHz olduğunu belirtiyor.; Uluslararası Radyo Bozukluğu Özel Komitesi (CISPR), 150 kHz olduğunu belirtiyor; ve ABD askeri standardı 10 kHz olduğunu belirtiyor.

2Gürültü filtreleme devresinde

Choke devreye yerleştirildiğinde, sağladığı gürültü bastırma etkisi sadece Choke impedansının büyüklüğüne bağlı değildir.Ama aynı zamanda tıkanıklığın bulunduğu devreden önceki ve sonrası direnç üzerinde (iAğ analizi, çalışma frekans aralığında, iletim hattının giriş ve çıkış impedansının eşleştiğini belirtir.Sinyal gücünün aktarımını en üst düzeye çıkarabilir.• Gürültü için, doğal olarak, gürültü bastırmayı en aza indirmek için gürültü frekans aralığında giriş ve çıkış impedansını uyumsuz hale getirmek için bir gürültü filtresi yerleştirmeyi düşünüyoruz.

Bu nedenle, gürültü filtresi yapısının ve bileşenlerinin seçimi, gürültü filtresinin bulunduğu devrenin kaynak impedansı ve yük impedansı'na bağlıdır.Anti-EMI filtresi aslında bir gürültü uyumsuzluk filtresi.Burada, gürültü ve gürültü filtreleri arasındaki etkileşimin analizini kolaylaştırmak için özellikle gürültü uyumsuzluğu kavramını öneriyoruz (aşağıdaki uygulama prensibi bölümüne bakın).

Şekil 1 Gürültü filtresi temel devre

Gürültü filtresi devreleri genellikle düşük geçişli filtreler yapmak için x şekilli, T şekilli, L şekilli devreler ve bunların kombinasyonlarını kullanır.,Yüksek frekanslı gürültü için, n şeklindeki yapı, devrenin kaynak impedansı ve yük impedansı yüksek olduğu durumlarda uygun olan düşük giriş ve çıkış impedansı sağlayabilir;T şeklindeki yapı yüksek giriş ve çıkış impedansı sağlayabilir, kaynağın impedansı ve devrenin yük impedansı düşük olduğu durumlarda uygundur;L şeklindeki yapı yüksek giriş impedansı ve düşük çıkış impedansı sağlayabilir (veya tam tersi), kaynağın impedansı ve devrenin yük impedansı düşük olduğu durumlarda (veya tam tersi) uygundur.Filtre bileşenlerinin L ve C değerlerinin belirlenmesi, gürültü frekansında yerleştirme kaybı için devrenin gereksinimlerini karşılamalıdır., ve yaklaşık olarak aşağıdaki şekilde hesaplanabilir:

L=Z/(2I×fc), C=1/(2n×fe×Z)

Z, gürültü boğma impedansı, filtre giriş veya çıkış impedansıdır. L ve C değerlerinin hesaplanmasının sadece yaklaşık olabileceğini belirtmek gerekir.Çünkü 100 kHz kadar yüksek frekanslarda ve onun harmoniklerinde, devreye dağıtılmış parametreler artık göz ardı edilemez ve gürültü filtresinin gürültü bastırma etkisi genellikle deneylerle belirlenir.Gerçek bir kondansatörün impedans frekansı özellikleri ve kurşun indüktansının hesaplama yöntemi aşağıda verilmiştir.Kondansatör kaybının ve kurşun indüktansının etkisini göz önünde bulundurarak, gerçek kondansatör eşdeğer devre ve impedans frekansı özellikleri Şekil 2'de gösterilmiştir.

Kurşun indüktansi aşağıdaki formül ile hesaplanır:

L=0.002/[ln(4l/d) -1]

Burada d tel çapı (cm), 1 tel uzunluğu (cm) ve L indüktansa (uH).

Örneğin, uzunluğu 1=1cm olan 0.31mm bir tel, L=0.0077uH, frekansı 1MHz olduğunda, Z=0.0499Frekansı 100MHz olduğunda Z=4.99. 1=2cm olduğunda, L=0.0182uH, frekans 100MHz olduğunda, Z=11.44 ohm.

3Gürültü filtresi uygulama prensibi

Elektromanyetik uyumluluk gereksinimlerine göre gürültü filtrelerinin seçilmesi ve kullanımı için yöntem veya prosedür eşsiz değildir.Bu, elektrik tasarımında elektromanyetik uyumluluk tasarım sürecinin bir parçası olarak çözülmelidir.Bununla birlikte, gürültü filtrelerini tasarlamadan ve kullanmadan önce, elektromanyetik bozukluk yayılma modunu, gürültü frekans aralığını,ve yerleştirilen devrenin elektromanyetik ortamı.

Elektromanyetik bozuklukların yayılmasının yaklaşık olarak iki yolu vardır:

Bir tanesi yönlendirilmiş müdahale, diğeri ise radyasyon müdahalesi. The board-mounted noise filter used to improve the circuit noise tolerance can be designed to work in a certain frequency band within the frequency range of 9kHz~1780MHz (according to the relevant electromagnetic compatibility standards)Genel olarak, aşağı frekanslı gürültü bölümü, yönlendirilmiş müdahale (zorbalık) olarak ortaya çıkar.ve gürültü filtresi çoğunlukla gürültü bastırma sağlamak için boğazın endüktif reaktansına dayanır; gürültü frekansının yüksek ucunda, yönetilen gürültü gücü, boğazın eşdeğer direnci tarafından emilir ve dağıtılmış kapasitans tarafından atılır.Işınlanmış bozukluk, bir araya gelmenin ana şekli haline gelir..

Radyasyon bozukluğu, yakın bileşenler ve iletkiler üzerinde gürültü akımına neden olur ve şiddetli durumlarda devre kendiliğinden uyarılmasına neden olabilir.küçük ve yüksek yoğunluklu devre bileşen montajı durumunda daha belirgin hale gelirÇoğu anti-EMI cihazı, gürültü müdahalelerini bastırmak veya emmek için devreye düşük geçişli filtreler olarak yerleştirilir.Filtre kesme sıklığı fcn tasarlanabilir veya seçilebilir.Yukarıda belirtildiği gibi, gürültü filtresi bir gürültü uyumsuzluğu olarak devreye yerleştirilir.Gürültü uyumsuzluğu kavramını kullanmak, Filtre'nin işlevi aşağıdaki şekilde anlaşılabilir: Gürültü filtresinden, gürültü, voltaj bölünmesi nedeniyle gürültü çıkış seviyesini azaltabilir (açıklama);veya çoklu yansımalar nedeniyle gürültü gücünü emiyor; veya kanal faz değişiklikleri nedeniyle parazitik salınım koşullarını yok ederek devrenin gürültü toleransını iyileştirir.

Ek olarak, EMI karşıtı cihazların tasarımı ve kullanımı sırasında aşağıdaki konular dikkate alınmalıdır:

(1) Elektromanyetik ortamı anlamak ve frekans aralığını makul bir şekilde seçmek;

(2) Gürültü filtresinin bulunduğu devrede, cihaz çekirdeğinin doygunluk arızasını önlemek için DC veya güçlü AC olup olmadığı;

(3) Gürültü uyumsuzluğuna ulaşmak için ekleme devresinden önce ve sonra impedans boyutunu ve özelliklerini anlamak.ve düşük kaynak impedansı ve yük impedansı altında kullanılmak için uygundur;

(4) Dağıtılmış kapasitans ve bitişik bileşenler ve kablolar tarafından üretilen endüktif x müdahaleye dikkat edin;

(5) Aygıtın sıcaklık artışını kontrol edin, genellikle 60°C'yi geçmez.