hír

Bár a közös módú fojtótekercsek népszerűek, egy másik lehetőség a monolitikus EMI-szűrő. Ha az elrendezés ésszerű, ezek a többrétegű kerámia alkatrészek kiváló közös módú zajelnyomást biztosítanak.
Számos tényező növeli a „zaj” interferencia mértékét, amely károsíthatja vagy megzavarhatja az elektronikus eszközök működését. Tipikus példa erre a mai autó. Egy autóban megtalálható Wi-Fi, Bluetooth, műholdas rádió, GPS rendszerek, és ez csak a kezdet. Az ilyen típusú zajinterferenciák kezelése érdekében az ipar általában árnyékolást és EMI-szűrőket használ a nem kívánt zajok kiküszöbölésére. De néhány hagyományos megoldás az EMI/RFI kiküszöbölésére már nem alkalmazható.
Ez a probléma sok OEM-et arra késztetett, hogy elkerülje az olyan választási lehetőségeket, mint például a 2 kondenzátoros differenciál, a 3 kondenzátor (egy X kondenzátor és két Y kondenzátor), az átvezető szűrők, a közös módú fojtótekercsek vagy ezek kombinációja, hogy megfelelőbb megoldásokat találjanak, például a monolitban. EMI szűrő jobb zajcsökkentéssel kisebb kiszerelésben.
Amikor az elektronikus berendezések erős elektromágneses hullámokat kapnak, nem kívánt áramok indukálódhatnak az áramkörben, és váratlan működést okozhatnak – vagy megzavarhatják a tervezett működést.
Az EMI/RFI lehet vezetett vagy sugárzott kibocsátás. Amikor EMI-t vezetnek, ez azt jelenti, hogy a zaj az elektromos vezetők mentén terjed. Amikor a zaj mágneses tér vagy rádióhullámok formájában terjed a levegőben, sugárzott EMI lép fel.
Még ha a kívülről leadott energia csekély is, az adáshoz és kommunikációhoz használt rádióhullámokkal keveredve vételi hibához, rendellenes hangzajhoz vagy képmegszakításhoz vezethet. Ha az energia túl erős, az elektronikus berendezés megsérülhet.
A források közé tartozik a természetes zaj (például elektrosztatikus kisülés, világítás és egyéb források) és a mesterséges zaj (például érintkezési zaj, nagyfrekvenciás szivárgó berendezések használata, káros sugárzás stb.). Általában az EMI/RFI zaj általános módú zaj, ezért a megoldás az EMI szűrők használata a nem kívánt magas frekvenciák kiküszöbölésére külön eszközként vagy áramköri lapba ágyazva.
EMI-szűrő Az EMI-szűrő általában passzív alkatrészekből áll, például kondenzátorokból és induktorokból, amelyek összekapcsolva egy áramkört alkotnak.
„Az induktorok egyenáramot vagy alacsony frekvenciájú áramot engednek át, miközben blokkolják a káros, nem kívánt nagyfrekvenciás áramokat. A kondenzátorok alacsony impedanciájú utat biztosítanak a nagyfrekvenciás zaj átviteléhez a szűrő bemenetéről a táp- vagy földcsatlakozásra” – mondta a Johanson Dilectrics Christophe Cambrelin szerint a cég többrétegű kerámia kondenzátorokat és EMI-szűrőket gyárt.
A hagyományos közös módú szűrési módszerek közé tartoznak a kondenzátorokat használó aluláteresztő szűrők, amelyek a kiválasztott vágási frekvenciánál alacsonyabb frekvenciájú jeleket engednek át, és csillapítják a vágási frekvenciánál magasabb frekvenciájú jeleket.
Gyakori kiindulási pont az, hogy egy pár kondenzátort differenciális konfigurációban alkalmazunk, egy kondenzátort használva az egyes nyomvonalak és a differenciális bemenet földje között. Az egyes ágakban lévő kondenzátorszűrők az EMI/RFI-t a megadott vágási frekvencia felett továbbítják a földre. Mivel ez a konfiguráció ellentétes fázisú jeleket küld két vezetéken keresztül, javítja a jel-zaj arányt, miközben nem kívánt zajt küld a földre.
"Sajnos az X7R dielektrikummal rendelkező MLCC-k kapacitásértéke (általában erre a funkcióra használják) jelentősen változik az idő, az előfeszítési feszültség és a hőmérséklet függvényében" - mondta Cambrelin.
„Tehát még akkor is, ha ez a két kondenzátor szobahőmérsékleten és alacsony feszültségen szorosan illeszkedik, egy adott időpontban, amint az idő, a feszültség vagy a hőmérséklet megváltozik, valószínűleg nagyon eltérő értékeket kapnak. Ez a fajta két vonal közötti eltérés A szűrő levágása közelében egyenlőtlen válaszokat okoz. Ezért a közös módú zajt differenciális zajká alakítja.”
Egy másik megoldás egy nagy értékű „X” kondenzátor áthidalása a két „Y” kondenzátor között. Az „X” kondenzátor sönt biztosítja a szükséges közös módú kiegyenlítő hatást, de nemkívánatos differenciáljelszűrési mellékhatásokat vált ki. Az aluláteresztő szűrők talán legelterjedtebb megoldása és alternatívája a közös módú fojtótekercsek.
A közös módú fojtó egy 1:1 transzformátor, amelyben mindkét tekercs elsődleges és szekunderként működik. Ennél a módszernél az egyik tekercsen áthaladó áram ellentétes áramot indukál a másik tekercsben. Sajnos a közös üzemmódú fojtótekercsek is nehezek, drágák, és hajlamosak a vibráció okozta meghibásodásra.
Mindazonáltal egy megfelelő közös módú fojtótekercs tökéletes illeszkedéssel és a tekercsek közötti csatolással átlátszó a differenciáljelekre, és nagy impedanciája van a közös módú zajra. A közös módú fojtók egyik hátránya a parazita kapacitás okozta korlátozott frekvenciatartomány. Egy adott maganyag esetén minél nagyobb az induktivitás, amellyel alacsonyabb frekvenciájú szűrést kapunk, annál nagyobb a szükséges fordulatszám és az ezzel járó parazita kapacitás, ami hatástalanná teszi a nagyfrekvenciás szűrést.
A tekercsek közötti mechanikai gyártási tűrés eltérései üzemmód-átalakítást okozhatnak, amelyben a jelenergia egy része közös módú zajmá alakul, és fordítva. Ez a helyzet elektromágneses kompatibilitási és zavartűrési problémákat okoz. Az eltérés csökkenti az egyes lábak effektív induktivitását is.
Mindenesetre, ha a differenciáljel (pass) ugyanabban a frekvenciatartományban működik, mint a közös módú zaj, amelyet el kell távolítani, a közös módú fojtótekercsnek jelentős előnye van a többi lehetőséggel szemben. Közös módú fojtók segítségével a jeláteresztő sáv kiterjeszthető a közös módú leállító sávra.
Monolit EMI-szűrők Bár a közös módú fojtók népszerűek, egy másik lehetőség a monolitikus EMI-szűrők. Ha az elrendezés ésszerű, ezek a többrétegű kerámia alkatrészek kiváló közös módú zajelnyomást biztosítanak. Két szimmetrikus párhuzamos kondenzátort egyesítenek egy csomagban, amely kölcsönös induktivitás-kioltással és árnyékoló hatással rendelkezik. Ezek a szűrők két független elektromos útvonalat használnak egyetlen eszközben, amely négy külső csatlakozóhoz van csatlakoztatva.
A félreértések elkerülése érdekében meg kell jegyezni, hogy a monolit EMI-szűrő nem hagyományos átvezető kondenzátor. Bár ugyanúgy néznek ki (azonos a csomagolás és a megjelenés), a kialakításuk meglehetősen eltérő, és a csatlakozási módok is eltérőek. A többi EMI-szűrőhöz hasonlóan az egylapkás EMI-szűrő is csillapítja az összes energiát a megadott vágási frekvencia felett, és csak a szükséges jelenergiát választja ki az áthaladáshoz, miközben a nem kívánt zajt a „földre” továbbítja.
Azonban a kulcs a nagyon alacsony induktivitás és a megfelelő impedancia. Monolit EMI-szűrő esetén a terminál belsőleg csatlakozik a készülék közös referencia (árnyékoló) elektródájához, és a kártyát a referenciaelektróda választja el. A statikus elektromosság szempontjából a három elektromos csomópontot két kapacitív fél alkotja, amelyeknek közös referenciaelektródája van, az összes referenciaelektróda egyetlen kerámia testben található.
A kondenzátor két fele közötti egyensúly azt is jelenti, hogy a piezoelektromos hatások egyenlőek és ellentétesek, kioltják egymást. Ez a kapcsolat a hőmérséklet és a feszültség változásait is befolyásolja, így a két vezetéken lévő alkatrészek azonos mértékű öregedést mutatnak. Ha ezeknek a monolitikus EMI-szűrőknek van egy hátránya, akkor nem használhatók, ha a közös módú zaj azonos frekvenciájú a differenciáljellel. "Ebben az esetben a közös üzemmódú fojtó jobb megoldás" - mondta Cambrelin.
Böngésszen a Design World legújabb és korábbi számai között könnyen használható, kiváló minőségű formátumban. Szerkessze, ossza meg és töltse le azonnal a vezető tervezőmérnöki magazinokkal.
A világ legjobb problémamegoldó EE fóruma, amely magában foglalja a mikrokontrollereket, a DSP-t, a hálózatépítést, az analóg és digitális tervezést, az RF-t, a teljesítményelektronikát, a PCB-vezetékeket stb.
Az Engineering Exchange egy globális oktatási online közösség mérnökök számára. Csatlakozz, oszd meg és tanulj még ma »
Copyright © 2021 WTWH Media LLC. minden jog fenntartva. A WTWH MediaPrivacy Policy | előzetes írásbeli engedélye nélkül az ezen a weboldalon található anyagok nem másolhatók, terjeszthetők, továbbíthatók, gyorsítótárban tárolhatók vagy más módon nem használhatók fel. Reklám | Rólunk