Iako su uobičajene prigušnice popularne, alternativa bi mogao biti monolitni EMI filter. Kada su pravilno postavljene, ove višeslojne keramičke komponente pružaju odlično odbijanje buke zajedničkog načina rada.
Mnogi faktori povećavaju količinu "buke" koja može oštetiti ili ometati funkcionalnost elektronske opreme. Današnji automobili su vrhunski primjer. U automobilu ćete pronaći Wi-Fi, Bluetooth, satelitski radio, GPS sisteme i to je samo početak. Za upravljanje ovim smetnjama buke, industrija obično koristi zaštitne i EMI filtere da eliminiše neželjenu buku. Ali neka tradicionalna rješenja za eliminaciju EMI/RFI više nisu dovoljna.
Ovaj problem navodi mnoge OEM proizvođače da izbjegavaju korištenje diferencijala s 2 kondenzatora, 3 kondenzatora (jedan X kondenzator i 2 Y kondenzatora), prolaznih filtera, prigušnica zajedničkog moda ili njihove kombinacije za prikladnije rješenje kao što je monolitni EMI filter sa bolje odbijanje buke u manjem pakovanju.
Kada elektronička oprema primi jake elektromagnetne valove, neželjene struje mogu biti inducirane u kolu i uzrokovati nenamjeran rad – ili ometati planirani rad.
EMI/RFI može biti u obliku provodljivih ili zračenih emisija. Kada se EMI provodi, to znači da šum putuje duž električnih provodnika. Zračeni EMI nastaje kada buka putuje kroz zrak u obliku magnetnih polja ili radio valova.
Čak i ako je energija primijenjena izvana mala, ako se pomiješa s radio valovima koji se koriste za emitiranje i komunikaciju, može uzrokovati gubitak prijema, abnormalnu buku u zvuku ili prekid videa. Ako je energija prejaka, može oštetiti elektronsku opremu.
Izvori uključuju prirodnu buku (npr. elektrostatičko pražnjenje, osvjetljenje i drugi izvori) i buku koju je stvorio čovjek (npr. kontaktnu buku, propuštanje opreme koja koristi visoke frekvencije, neželjene emisije, itd.). Tipično, EMI/RFI buka je uobičajena buka , tako da je rješenje korištenje EMI filtera za uklanjanje neželjenih visokih frekvencija, bilo kao poseban uređaj ili ugrađen u ploču.
EMI filteri EMI filteri se obično sastoje od pasivnih komponenti, kao što su kondenzatori i induktori, koji su povezani da formiraju kolo.
„Induktori omogućavaju prolaz jednosmernoj ili niskofrekventnoj struji dok blokiraju neželjene, neželjene visokofrekventne struje.Kondenzatori pružaju put niske impedancije za preusmjeravanje visokofrekventne buke sa ulaza filtera na napajanje ili uzemljenje,” rekao je Christophe Cambrelin iz kompanije kondenzatora Johanson Dielectrics.EMI filter.
Tradicionalne metode filtriranja zajedničkog moda uključuju niskopropusne filtere koji koriste kondenzatore koji propuštaju signale sa frekvencijama ispod odabrane granične frekvencije i prigušuju signale sa frekvencijama iznad granične frekvencije.
Uobičajena početna tačka je primjena para kondenzatora u diferencijalnoj konfiguraciji, s jednim kondenzatorom između svakog traga diferencijalnog ulaza i uzemljenja. Kapacitivni filteri u svakoj kraci preusmjeravaju EMI/RFI na uzemljenje iznad specificirane granične frekvencije. Pošto ova konfiguracija uključuje slanjem signala suprotnih faza preko dvije žice, odnos signal-šum se poboljšava dok se neželjeni šum šalje na masu.
“Nažalost, vrijednost kapacitivnosti MLCC-a sa X7R dielektricima (koji se obično koriste za ovu funkciju) može značajno varirati s vremenom, prednaponom i temperaturom,” rekao je Cambrelin.
“Dakle, iako su dva kondenzatora blisko usklađena u datom trenutku na sobnoj temperaturi i niskom naponu, vjerovatno će završiti s vrlo različitim vrijednostima kada se vrijeme, napon ili temperatura promijeni.Ova neusklađenost između dvije žice će rezultirati nejednakim odgovorima blizu graničnika filtera.Stoga, on pretvara šum uobičajenog načina u diferencijalni šum.”
Drugo rješenje je premošćavanje kondenzatora "X" velike vrijednosti između dva "Y" kondenzatora. Kapacitivni šant "X" pruža idealnu ravnotežu zajedničkog moda, ali također ima neželjeni nuspojava filtriranja diferencijalnog signala. Možda najčešće rješenje a alternativa niskopropusnom filteru je prigušnica uobičajenog načina rada.
Uobičajena prigušnica je transformator 1:1 sa oba namota koja djeluju kao primarni i sekundarni. U ovoj metodi, struja kroz jedan namotaj inducira suprotnu struju u drugom namotu. Nažalost, prigušnice zajedničkog načina su također teške, skupe i osjetljive do kvara izazvanog vibracijama.
Bez obzira na to, prikladna prigušnica sa zajedničkim modom sa savršenim podudaranjem i spregom između namotaja je transparentna za diferencijalne signale i ima visoku impedanciju na šum zajedničkog moda. Jedan nedostatak uobičajenih prigušnica je ograničeni frekvencijski raspon zbog parazitskog kapaciteta. Za dati materijal jezgre , što je veća induktivnost koja se koristi za postizanje niskofrekventnog filtriranja, potrebno je više okreta, što rezultira parazitskim kapacitetima koji ne mogu proći visokofrekventno filtriranje.
Nepodudaranja između namotaja zbog mehaničkih proizvodnih tolerancija uzrokuju promjenu načina rada, gdje se dio energije signala pretvara u šum uobičajenog moda i obrnuto. Ova situacija može uzrokovati elektromagnetnu kompatibilnost i probleme sa imunitetom. Neusklađenost također smanjuje efektivnu induktivnost svake noge.
U svakom slučaju, prigušnice zajedničkog moda nude značajne prednosti u odnosu na druge opcije kada diferencijalni signal (prolaz) radi u istom frekventnom opsegu kao i šum zajedničkog moda koji se mora odbiti. Korištenjem prigušnice zajedničkog moda, propusni opseg signala se može proširiti na opseg odbijanja zajedničkog moda.
Monolitni EMI filteri Iako su uobičajene prigušnice popularne, monolitni EMI filteri se također mogu koristiti. Kada su pravilno postavljene, ove višeslojne keramičke komponente pružaju odlično odbijanje buke u zajedničkom modu. Kombiniraju dva balansirana šant kondenzatora u jednom paketu za međusobno poništavanje induktivnosti i zaštitu .Ovi filteri koriste dva odvojena električna puta unutar jednog uređaja povezanog na četiri eksterna priključka.
Da bi se izbjegla zabuna, treba napomenuti da monolitni EMI filteri nisu tradicionalni kondenzatori. Iako izgledaju isto (isto pakovanje i izgled), vrlo su različiti po dizajnu i nisu povezani na isti način. Kao i drugi EMI filteri, monolitni EMI filteri prigušuju svu energiju iznad specificirane granične frekvencije i biraju da propuštaju samo željenu energiju signala, dok preusmeravaju neželjeni šum na „uzemljenje“.
Međutim, ključ je vrlo niska induktivnost i odgovarajuća impedancija. Za monolitne EMI filtere, terminali su interno povezani na zajedničku referentnu (šilt) elektrodu unutar uređaja, a ploče su odvojene referentnom elektrodom. Elektrostatički, tri električna čvora formiraju dvije kapacitivne polovice koje dijele zajedničku referentnu elektrodu, a sve se nalaze unutar jednog keramičkog tijela.
Ravnoteža između dvije polovine kondenzatora također znači da su piezoelektrični efekti jednaki i suprotni, poništavajući jedni druge. Ovaj odnos također utiče na varijaciju temperature i napona, tako da komponente na obje linije jednako stare. Ako postoji jedna loša strana ovih monolitnih EMI-a filteri, oni neće raditi ako je zajednički šum na istoj frekvenciji kao i diferencijalni signal.” U ovom slučaju, prigušnica zajedničkog moda je bolje rješenje, rekao je Cambrelin.
Pregledajte najnovija izdanja Design World i zadnja izdanja u formatu visokog kvaliteta koji je jednostavan za korištenje. Uredite, dijelite i preuzmite danas s vodećim časopisom o dizajnu.
Najbolji svjetski EE forum za rješavanje problema koji pokriva mikrokontrolere, DSP, umrežavanje, analogni i digitalni dizajn, RF, energetsku elektroniku, usmjeravanje PCB-a i još mnogo toga
Autorsko pravo © 2022 WTWH Media LLC. sva prava zadržana. Materijal na ovoj stranici se ne smije reproducirati, distribuirati, prenositi, keširati ili na drugi način koristiti bez prethodne pismene dozvole WTWH Media Polisa privatnosti |Oglašavanje |O nama
Vrijeme objave: Apr-19-2022
