vijesti

Iako su uobičajene prigušnice popularne, druga mogućnost je monolitni EMI filter. Ako je raspored razuman, ove višeslojne keramičke komponente mogu pružiti izvrsnu supresiju šuma uobičajenog načina rada.
Mnogi faktori povećavaju količinu smetnji „buke“ koje mogu oštetiti ili ometati funkcionalnost elektronskih uređaja. Današnji automobil je tipičan primjer. U automobilu možete pronaći Wi-Fi, Bluetooth, satelitski radio, GPS sisteme, a ovo je samo početak. Kako bi se upravljalo ovom vrstom smetnji buke, industrija obično koristi zaštitne i EMI filtere kako bi eliminisala neželjenu buku. Ali sada neka tradicionalna rješenja za eliminaciju EMI/RFI više nisu primjenjiva.
Ovaj problem je doveo do toga da mnogi proizvođači originalne opreme izbjegavaju izbore kao što su diferencijal s 2 kondenzatora, 3-kondenzator (jedan X kondenzator i dva Y kondenzatora), prolazni filteri, prigušnice zajedničkog načina rada ili njihove kombinacije kako bi dobili prikladnija rješenja. Na primjer, u monolitnom EMI filteru sa boljom supresijom buke u manjem pakovanju.
Kada elektronska oprema primi jake elektromagnetne valove, neželjene struje mogu biti inducirane u kolu i uzrokovati neočekivani rad – ili ometati planirani rad.
EMI/RFI mogu biti u obliku provodnih ili zračenih emisija. Kada se EMI provodi, to znači da se šum širi duž električnih vodiča. Kada se buka širi u vazduhu u obliku magnetnog polja ili radio talasa, dolazi do zračenog EMI.
Čak i ako je energija primijenjena izvana mala, ako se pomiješa s radio valovima koji se koriste za emitiranje i komunikaciju, to će uzrokovati neuspjeh prijema, nenormalan zvuk ili prekid videa. Ako je energija prejaka, elektronska oprema se može oštetiti.
Izvori uključuju prirodnu buku (kao što je elektrostatičko pražnjenje, osvjetljenje i drugi izvori) i umjetnu buku (kao što je kontaktna buka, korištenje opreme za curenje visoke frekvencije, štetno zračenje, itd.). Općenito, EMI/RFI šum je šum uobičajenog moda, tako da je rješenje korištenje EMI filtera za eliminaciju neželjenih visokih frekvencija kao poseban uređaj ili ugrađen u ploču.
EMI filter EMI filter se obično sastoji od pasivnih komponenti, kao što su kondenzatori i induktori, koji su povezani da formiraju kolo.
„Induktori omogućavaju prolaz jednosmerne ili niskofrekventne struje, dok blokiraju štetne neželjene visokofrekventne struje. Kondenzatori pružaju put niske impedancije za prijenos visokofrekventne buke sa ulaza filtera natrag na napajanje ili uzemljenje,” rekao je Johanson Dielectrics Christophe Cambrelin rekao je da kompanija proizvodi višeslojne keramičke kondenzatore i EMI filtere.
Tradicionalne metode filtriranja zajedničkog načina uključuju niskopropusne filtere koji koriste kondenzatore koji propuštaju signale s frekvencijama nižim od odabrane granične frekvencije i prigušuju signale s frekvencijama višim od granične frekvencije.
Uobičajena polazna tačka je primjena para kondenzatora u diferencijalnoj konfiguraciji, korištenjem kondenzatora između svakog traga i uzemljenja diferencijalnog ulaza. Filter kondenzatora u svakoj grani prenosi EMI/RFI na uzemljenje iznad specificirane granične frekvencije. Budući da ova konfiguracija uključuje slanje signala suprotne faze kroz dvije žice, poboljšava omjer signala i šuma dok šalje neželjeni šum na tlo.
“Nažalost, vrijednost kapacitivnosti MLCC-ova sa X7R dielektricima (koji se obično koriste za ovu funkciju) značajno varira s vremenom, prednaponom i temperaturom,” rekao je Cambrelin.
„Dakle, čak i ako su ova dva kondenzatora blisko usklađena na sobnoj temperaturi i niskom naponu, u datom trenutku, kada se vrijeme, napon ili temperatura promijeni, vjerovatno će završiti s vrlo različitim vrijednostima. Ova vrsta između dva reda A neusklađenost će uzrokovati nejednake odgovore blizu graničnika filtera. Stoga, on pretvara šum zajedničkog moda u diferencijalni šum.”
Drugo rješenje je premostiti kondenzator velike vrijednosti "X" između dva "Y" kondenzatora. “X” kondenzatorski šant može pružiti potreban efekat balansiranja zajedničkog moda, ali će proizvesti neželjene nuspojave filtriranja diferencijalnog signala. Možda najčešće rješenje i alternativa niskopropusnim filterima su prigušnice uobičajenog načina rada.
Uobičajena prigušnica je transformator 1:1 u kojem oba namota djeluju kao primarni i sekundarni. U ovoj metodi, struja koja prolazi kroz jedan namotaj indukuje suprotnu struju u drugom namotu. Nažalost, uobičajene prigušnice su također teške, skupe i sklone kvarovima uzrokovanim vibracijama.
Ipak, odgovarajuća prigušnica sa zajedničkim modom sa savršenim usklađivanjem i spregom između namotaja je transparentna za diferencijalne signale i ima visoku impedanciju prema šumu zajedničkog moda. Jedan nedostatak uobičajenih prigušnica je ograničeni frekvencijski opseg uzrokovan parazitskim kapacitetom. Za dati materijal jezgre, što je veća induktivnost koja se koristi za dobijanje filtriranja niže frekvencije, to je veći broj potrebnih zavoja i parazitski kapacitet koji dolazi sa njim, čineći visokofrekventno filtriranje neefikasnim.
Nepodudaranja u mehaničkim proizvodnim tolerancijama između namotaja mogu uzrokovati konverziju moda, u kojoj se dio energije signala pretvara u šum uobičajenog moda, i obrnuto. Ova situacija će uzrokovati probleme s elektromagnetnom kompatibilnošću i imunitetom. Neusklađenost takođe smanjuje efektivnu induktivnost svake noge.
U svakom slučaju, kada diferencijalni signal (prolaz) radi u istom frekventnom opsegu kao i šum zajedničkog moda koji mora biti potisnut, prigušnica zajedničkog moda ima značajnu prednost u odnosu na druge opcije. Koristeći prigušnice zajedničkog moda, propusni opseg signala se može proširiti na zaustavni pojas zajedničkog moda.
Monolitni EMI filteri Iako su uobičajeni prigušnici popularni, druga mogućnost su monolitni EMI filteri. Ako je raspored razuman, ove višeslojne keramičke komponente mogu pružiti izvrsnu supresiju šuma uobičajenog načina rada. Oni kombinuju dva balansirana paralelna kondenzatora u jednom paketu, koji ima uzajamno poništavanje induktivnosti i efekte zaštite. Ovi filteri koriste dva nezavisna električna puta u jednom uređaju spojenom na četiri eksterna priključka.
Da bi se spriječila zabuna, treba napomenuti da monolitni EMI filter nije tradicionalni kondenzator. Iako izgledaju isto (isto pakovanje i izgled), dizajn im se prilično razlikuje, a različite su i metode povezivanja. Kao i drugi EMI filteri, monolitni EMI filter prigušuje svu energiju iznad specificirane granične frekvencije i odabire samo potrebnu energiju signala za prolaz, dok prenosi neželjeni šum na „uzemljenje“.
Međutim, ključ je vrlo niska induktivnost i usklađena impedancija. Za monolitni EMI filter, terminal je interno povezan sa zajedničkom referentnom (zaštitnom) elektrodom u uređaju, a ploča je odvojena referentnom elektrodom. Što se tiče statičkog elektriciteta, tri električna čvora su formirana od dvije kapacitivne polovice, koje dijele zajedničku referentnu elektrodu, sve referentne elektrode su sadržane u jednom keramičkom tijelu.
Ravnoteža između dvije polovine kondenzatora također znači da su piezoelektrični efekti jednaki i suprotni, međusobno se poništavaju. Ovaj odnos takođe utiče na promene temperature i napona, tako da komponente na dve linije imaju isti stepen starenja. Ako ovi monolitni EMI filteri imaju nedostatak, ne mogu se koristiti ako je šum zajedničkog moda iste frekvencije kao i diferencijalni signal. "U ovom slučaju, uobičajeni prigušivač je bolje rješenje", rekao je Cambrelin.
Pregledajte najnovije izdanje Design World i prošle izdanja u formatu visokog kvaliteta koji je jednostavan za korištenje. Uredite, podijelite i odmah preuzmite s vodećim časopisima o dizajnu.
Najveći svjetski forum za rješavanje problema EE, koji pokriva mikrokontrolere, DSP, umrežavanje, analogni i digitalni dizajn, RF, energetsku elektroniku, PCB ožičenje, itd.
Engineering Exchange je globalna obrazovna online zajednica za inženjere. Povežite se, dijelite i učite danas »
Autorska prava © 2021 WTWH Media LLC. sva prava pridržana. Bez prethodne pismene dozvole WTWH MediaPrivacy Policy |, materijali na ovoj web stranici ne smiju se kopirati, distribuirati, prenositi, keširati ili na drugi način koristiti. Oglašavanje | O nama