• sns01
  • sns02
  • sns03
  • instagram (1)

Агульная фільтрацыя шуму з выкарыстаннем маналітных фільтраў EMI

Нягледзячы на ​​тое, што дроселі агульнага рэжыму папулярныя, альтэрнатывай можа быць маналітны фільтр электрамагнітных перашкод. Пры правільным размяшчэнні гэтыя шматслойныя керамічныя кампаненты забяспечваюць выдатнае адхіленне синфазных шумоў.
Многія фактары павялічваюць колькасць "шумавых" перашкод, якія могуць пашкодзіць або перашкодзіць функцыянальнасці электроннага абсталявання. Яркім прыкладам з'яўляюцца сучасныя аўтамабілі. У аўтамабілі вы знойдзеце Wi-Fi, Bluetooth, спадарожнікавае радыё, сістэмы GPS і гэта толькі пачатак. Для барацьбы з шумавымі перашкодамі прамысловасць звычайна выкарыстоўвае экранаванне і фільтры EMI для ліквідацыі непажаданага шуму. Але некаторых традыцыйных рашэнняў для ліквідацыі EMI/RFI ужо недастаткова.
Гэтая праблема прымушае многіх OEM-вытворцаў пазбягаць выкарыстання дыферэнцыяла з 2 кандэнсатарамі, 3 кандэнсатараў (адзін кандэнсатар X і 2 кандэнсатары Y), прахадных фільтраў, дроселяў агульнага рэжыму або іх камбінацыі для больш падыходнага рашэння, напрыклад, маналітнага фільтра EMI з лепшае адхіленне шуму ў меншай упакоўцы.
Калі электроннае абсталяванне прымае моцныя электрамагнітныя хвалі, непажаданыя токі могуць узнікаць у ланцугу і выклікаць ненаўмысную працу - або перашкаджаць запланаванай працы.
EMI/RFI могуць быць у форме кандуктыўных або выпраменьваных выпраменьванняў. Калі EMI праводзіцца, гэта азначае, што шум распаўсюджваецца па электрычных правадніках. Выпраменьваныя EMI узнікаюць, калі шум распаўсюджваецца па паветры ў выглядзе магнітных палёў або радыёхваль.
Нават калі энергія, якая падаецца звонку, невялікая, калі яна змешваецца з радыёхвалямі, якія выкарыстоўваюцца для вяшчання і сувязі, гэта можа выклікаць страту прыёму, ненармальны шум у гуку або перапыненне відэа. Калі энергія занадта моцная, яна можа пашкодзіць электроннае абсталяванне.
Крыніцы ўключаюць натуральны шум (напрыклад, электрастатычны разрад, асвятленне і іншыя крыніцы) і штучны шум (напрыклад, кантактны шум, уцечка абсталявання, якое выкарыстоўвае высокія частоты, непажаданыя выпраменьванні і г.д.). Як правіла, шум EMI/RFI з'яўляецца шумам звычайнага рэжыму , таму рашэннем з'яўляецца выкарыстанне фільтра EMI для выдалення непажаданых высокіх частот у якасці асобнай прылады або ўбудаванага ў друкаваную плату.
Электрамагнітныя фільтры Электрамагнітныя фільтры звычайна складаюцца з пасіўных кампанентаў, такіх як кандэнсатары і шпулькі індуктыўнасці, якія ўтвараюць ланцуг.
«Дроселі індуктыўнасці дазваляюць пастаяннаму або нізкачашчыннаму току праходзіць, адначасова блакуючы непажаданыя, непажаданыя высокачашчынныя токі.Кандэнсатары забяспечваюць шлях з нізкім імпедансам для адводу высокачашчыннага шуму ад уваходнага сігналу фільтра да злучэння з сілкаваннем або зазямленнем», — сказаў Крыстаф Камбрэлін з кандэнсатарнай кампаніі Johanson Dielectrics.EMI filter.
Традыцыйныя метады синфазной фільтрацыі ўключаюць фільтры нізкіх частот з выкарыстаннем кандэнсатараў, якія прапускаюць сігналы з частотамі ніжэй абранай лімітавай частоты і аслабляюць сігналы з частотамі вышэй гранічнай частоты.
Звычайнай адпраўной кропкай з'яўляецца прымяненне пары кандэнсатараў у дыферэнцыяльнай канфігурацыі, з адным кандэнсатарам паміж кожнай трасай дыферэнцыяльнага ўваходу і зямлёй. Ёмістыя фільтры ў кожнай назе адводзяць EMI/RFI на зямлю вышэй зададзенай лімітавай частоты. Паколькі гэтая канфігурацыя прадугледжвае пасылаючы сігналы супрацьлеглых фаз па двух правадах, стаўленне сігнал/шум паляпшаецца, а непажаданы шум накіроўваецца на зямлю.
«На жаль, значэнне ёмістасці MLCC з дыэлектрыкамі X7R (як правіла, якія выкарыстоўваюцца для гэтай функцыі) можа істотна адрознівацца ў залежнасці ад часу, напружання зрушэння і тэмпературы», — сказаў Камбрэлін.
«Такім чынам, нягледзячы на ​​тое, што два кандэнсатары блізка супадаюць у пэўны час пры пакаёвай тэмпературы і нізкім напружанні, яны, верагодна, атрымаюць вельмі розныя значэнні, калі зменіцца час, напружанне або тэмпература.Гэта неадпаведнасць паміж двума правадамі прывядзе да неаднолькавых рэакцый каля адсечкі фільтра.Такім чынам, ён пераўтворыць сінфазны шум у дыферэнцыяльны».
Іншае рашэнне - злучыць кандэнсатар вялікага значэння "X" паміж двума кандэнсатарамі "Y". Ёмістны шунт "X" забяспечвае ідэальны синфазный баланс, але таксама мае непажаданы пабочны эфект дыферэнцыяльнай фільтрацыі сігналу. Мабыць, самае распаўсюджанае рашэнне і альтэрнатывай фільтру нізкіх частот з'яўляецца дросель агульнага рэжыму.
Синфазный дросель - гэта трансфарматар 1:1 з абедзвюма абмоткамі, якія дзейнічаюць як першасная і другасная. У гэтым метадзе ток праз адну абмотку выклікае супрацьлеглы ток у другой абмотцы. На жаль, синфазные дроселі таксама цяжкія, дарагія і адчувальныя да паломкі, выкліканай вібрацыяй.
Тым не менш, прыдатны сінфазны дросель з ідэальным супадзеннем і сувяззю паміж абмоткамі празрысты для дыферэнцыяльных сігналаў і мае высокі імпеданс да синфазных шумоў. Адным з недахопаў сінфазных дроселяў з'яўляецца абмежаваны дыяпазон частот з-за паразітнай ёмістасці. Для дадзенага матэрыялу стрыжня , чым вышэй індуктыўнасць, якая выкарыстоўваецца для атрымання нізкачашчыннай фільтрацыі, тым больш патрабуецца віткоў, што прыводзіць да паразітнай ёмістасці, якая не можа прайсці высокачашчынную фільтрацыю.
Неадпаведнасць паміж абмоткамі з-за механічных вытворчых допускаў выклікае пераключэнне рэжыму, калі частка энергіі сігналу пераўтворыцца ў сінфазны шум і наадварот. Такая сітуацыя можа выклікаць праблемы з электрамагнітнай сумяшчальнасцю і імунітэтам. Неадпаведнасць таксама зніжае эфектыўную індуктыўнасць кожнай ножкі.
У любым выпадку дроселі агульнага рэжыму сапраўды даюць значныя перавагі перад іншымі варыянтамі, калі дыферэнцыяльны сігнал (праходны) працуе ў тым жа дыяпазоне частот, што і шум агульнага рэжыму, які павінен быць адхілены. Выкарыстоўваючы дросель агульнага рэжыму, паласу прапускання сігналу можна пашырыць да дыяпазону адхілення агульнага рэжыму.
Маналітныя фільтры EMI Нягледзячы на ​​тое, што дроселі агульнага рэжыму папулярныя, таксама можна выкарыстоўваць маналітныя фільтры EMI. Пры правільным размяшчэнні гэтыя шматслойныя керамічныя кампаненты забяспечваюць выдатнае адхіленне синфазных шумоў. Яны аб'ядноўваюць два збалансаваных шунтавых кандэнсатара ў адным корпусе для ўзаемнага памяншэння індуктыўнасці і экраніравання. .Гэтыя фільтры выкарыстоўваюць два асобных электрычных шляху ў адной прыладзе, падлучанай да чатырох знешніх злучэнняў.
Каб пазбегнуць блытаніны, варта адзначыць, што маналітныя фільтры EMI не з'яўляюцца традыцыйнымі прахаднымі кандэнсатарамі. Нягледзячы на ​​тое, што яны выглядаюць аднолькава (аднолькавая ўпакоўка і знешні выгляд), яны вельмі адрозніваюцца па канструкцыі і не падключаюцца аднолькава. Як і іншыя EMI. фільтры, маналітныя фільтры EMI аслабляюць усю энергію вышэй зададзенай частоты зрэзу і выбіраюць прапусканне толькі патрэбнай энергіі сігналу, адначасова адводзячы непажаданы шум на "зямлю".
Аднак ключом з'яўляецца вельмі нізкая індуктыўнасць і адпаведны імпеданс. Для маналітных фільтраў электрамагнітных перашкод клемы ўнутрана злучаны з агульным (экраніруючым) электродам у прыладзе, а пласціны падзеленыя электродам параўнання. Электрастатычна тры электрычныя вузлы утвораны дзвюма ёмістнымі паловамі, якія маюць агульны электрод параўнання, усе змешчаныя ў адным керамічным корпусе.
Баланс паміж дзвюма паловамі кандэнсатара таксама азначае, што п'езаэлектрычныя эфекты роўныя і процілеглыя, кампенсуючы адзін аднаго. Гэтая ўзаемасувязь таксама ўплывае на змяненне тэмпературы і напружання, таму кампаненты абедзвюх ліній старэюць аднолькава. Калі ў гэтых маналітных электрамагнітных перашкод ёсць адзін недахоп фільтры, гэта тое, што яны не будуць працаваць, калі сінфазны шум мае тую ж частату, што і дыферэнцыяльны сігнал. «У гэтым выпадку сінфазны дросель з'яўляецца лепшым рашэннем», - сказаў Камбрэлін.
Праглядайце апошнія выпускі часопіса Design World і папярэднія выпускі ў простым у выкарыстанні фармаце высокай якасці. Рэдагуйце, дзяліцеся і спампоўвайце сёння з вядучым часопісам па дызайне.
Галоўны ў свеце форум EE па вырашэнні праблем, які ахоплівае мікракантролеры, DSP, сеткі, аналагавы і лічбавы дызайн, ВЧ, сілавую электроніку, маршрутызацыю друкаваных плат і г.д.
Аўтарскае права © 2022 WTWH Media LLC. Усе правы абаронены. Матэрыял на гэтым сайце нельга прайграваць, распаўсюджваць, перадаваць, кэшаваць або выкарыстоўваць іншым спосабам без папярэдняга пісьмовага дазволу WTWH Media. Палітыка прыватнасці | Рэклама |Пра нас


Час публікацыі: 19 красавіка 2022 г