vijesti

Iako su prigušnice uobičajenog načina rada popularne, još jedna mogućnost je monolitni EMI filter. Ako je raspored razuman, ove višeslojne keramičke komponente mogu pružiti izvrsno potiskivanje buke zajedničkog načina rada.
Mnogi čimbenici povećavaju količinu "šumnih" smetnji koje mogu oštetiti ili ometati funkcionalnost elektroničkih uređaja. Današnji automobil je tipičan primjer. U automobilu možete pronaći Wi-Fi, Bluetooth, satelitski radio, GPS sustave, a to je tek početak. Kako bi se upravljalo ovom vrstom smetnji buke, industrija obično koristi zaštitu i EMI filtre za uklanjanje neželjene buke. Ali sada neka tradicionalna rješenja za uklanjanje EMI/RFI više nisu primjenjiva.
Ovaj je problem uzrokovao da mnogi proizvođači originalne opreme izbjegavaju izbore kao što su diferencijal s 2 kondenzatora, 3 kondenzatora (jedan X kondenzator i dva Y kondenzatora), prolazne filtre, prigušnice zajedničkog načina rada ili njihove kombinacije kako bi se dobila prikladnija rješenja. Na primjer, u monolitnom EMI filtru s boljim potiskivanjem šuma u manjem paketu.
Kada elektronička oprema prima snažne elektromagnetske valove, u krugu se mogu inducirati neželjene struje i uzrokovati neočekivani rad - ili ometati planirani rad.
EMI/RFI mogu biti u obliku dirigiranih ili zračenih emisija. Kada se EMI provodi, to znači da se buka širi duž električnih vodiča. Kada se buka širi zrakom u obliku magnetskog polja ili radio valova, dolazi do zračenja EMI.
Čak i ako je energija primijenjena izvana mala, ako se pomiješa s radio valovima koji se koriste za emitiranje i komunikaciju, uzrokovat će neuspjeh prijema, abnormalnu zvučnu buku ili prekid videa. Ako je energija prejaka, elektronička oprema može se oštetiti.
Izvori uključuju prirodnu buku (kao što je elektrostatičko pražnjenje, rasvjeta i drugi izvori) i umjetnu buku (kao što je kontaktna buka, korištenje visokofrekventne opreme za curenje, štetno zračenje itd.). Općenito, EMI/RFI šum je uobičajeni način rada, pa je rješenje korištenje EMI filtara za uklanjanje neželjenih visokih frekvencija kao zasebnog uređaja ili ugrađenog u tiskanu ploču.
EMI filtar EMI filtar obično se sastoji od pasivnih komponenti, kao što su kondenzatori i induktori, koji su spojeni u krug.
“Induktori omogućuju prolaz istosmjerne ili niskofrekventne struje, dok blokiraju štetne neželjene visokofrekventne struje. Kondenzatori pružaju put niske impedancije za prijenos visokofrekventne buke s ulaza filtra natrag na priključak za napajanje ili uzemljenje,” rekao je Johanson Dielectrics Christophe Cambrelin rekao je da tvrtka proizvodi višeslojne keramičke kondenzatore i EMI filtere.
Tradicionalne metode filtriranja zajedničkog načina rada uključuju niskopropusne filtre koji koriste kondenzatore koji propuštaju signale s frekvencijama nižim od odabrane granične frekvencije i prigušuju signale s frekvencijama višim od granične frekvencije.
Uobičajeno polazište je primijeniti par kondenzatora u diferencijalnoj konfiguraciji, koristeći kondenzator između svakog traga i mase diferencijalnog ulaza. Kondenzatorski filtar u svakoj grani prenosi EMI/RFI na zemlju iznad navedene granične frekvencije. Budući da ova konfiguracija uključuje slanje signala suprotne faze kroz dvije žice, ona poboljšava omjer signala i šuma dok šalje neželjeni šum u zemlju.
"Nažalost, vrijednost kapacitivnosti MLCC-a s X7R dielektrikom (koji se obično koristi 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 određenom trenutku, kada se vrijeme, napon ili temperatura promijene, vjerojatno će završiti s vrlo različitim vrijednostima. Ova vrsta neusklađenosti između dvije linije uzrokovat će nejednake odgovore blizu granične vrijednosti filtra. Stoga pretvara šum zajedničkog načina rada u diferencijalni šum.”
Drugo rješenje je premostiti "X" kondenzator velike vrijednosti između dva "Y" kondenzatora. "X" kondenzatorski shunt može pružiti potreban učinak uravnoteženja zajedničkog načina rada, ali će proizvesti neželjene nuspojave diferencijalnog filtriranja signala. Možda najčešće rješenje i alternativa niskopropusnim filtrima su prigušnice zajedničkog 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 namot inducira suprotnu struju u drugom namotu. Nažalost, prigušnice uobičajenog načina su također teške, skupe i sklone kvarovima uzrokovanim vibracijama.
Unatoč tome, prikladna prigušnica zajedničkog načina rada sa savršenim podudaranjem i spregom između namota transparentna je za diferencijalne signale i ima visoku impedanciju prema šumu zajedničkog načina rada. Jedan nedostatak uobičajenih prigušnica je ograničeni frekvencijski raspon uzrokovan parazitskim kapacitetom. Za određeni materijal jezgre, što je veći induktivitet korišten za dobivanje nižefrekventnog filtriranja, to je veći broj potrebnih zavoja i parazitni kapacitet koji dolazi s tim, čineći visokofrekventno filtriranje neučinkovitim.
Neusklađenosti u mehaničkim proizvodnim tolerancijama između namota mogu uzrokovati pretvorbu načina rada, u kojoj se dio energije signala pretvara u uobičajeni šum, i obrnuto. Ova situacija uzrokovat će probleme s elektromagnetskom kompatibilnošću i imunitetom. Neusklađenost također smanjuje efektivnu induktivnost svake noge.
U svakom slučaju, kada diferencijalni signal (prolaz) radi u istom frekvencijskom rasponu kao i šum zajedničkog načina rada koji se mora potisnuti, prigušnica zajedničkog načina rada ima značajnu prednost u odnosu na druge opcije. Korištenjem prigušnica zajedničkog načina rada, pojas prolaza signala može se proširiti na pojas zaustavljanja zajedničkog načina rada.
Monolitni EMI filtri Iako su prigušnice uobičajenog načina rada popularne, još jedna mogućnost su monolitni EMI filtri. Ako je raspored razuman, ove višeslojne keramičke komponente mogu pružiti izvrsno potiskivanje buke zajedničkog načina rada. Oni kombiniraju dva uravnotežena paralelna kondenzatora u jednom paketu, koji ima uzajamno poništavanje induktiviteta i zaštitne učinke. Ovi filtri koriste dva neovisna električna puta u jednom uređaju spojenom na četiri vanjske veze.
Kako bi se spriječila zabuna, treba imati na umu da monolitni EMI filtar nije tradicionalni prohodni kondenzator. Iako izgledaju isto (isto pakiranje i izgled), dizajn im je prilično različit, a načini spajanja su također različiti. Kao i drugi EMI filtri, monolitni EMI filtar prigušuje svu energiju iznad specificirane granične frekvencije i odabire samo potrebnu energiju signala za prolaz, dok prenosi neželjeni šum na "zemlju".
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 formiraju dvije kapacitivne polovice, koje dijele zajedničku referentnu elektrodu, a sve referentne elektrode nalaze se u jednom keramičkom tijelu.
Ravnoteža između dviju polovica kondenzatora također znači da su piezoelektrični učinci jednaki i suprotni, međusobno se poništavajući. Ovaj odnos također utječe na promjene temperature i napona, tako da komponente na dva voda imaju isti stupanj starenja. Ako ovi monolitni EMI filtri imaju nedostatak, ne mogu se koristiti ako je šum zajedničkog načina rada iste frekvencije kao diferencijalni signal. "U ovom slučaju, prigušnica zajedničkog načina je bolje rješenje", rekao je Cambrelin.
Pregledajte najnovije izdanje Svijeta dizajna i prošle brojeve u formatu visoke kvalitete koji je jednostavan za korištenje. Uredite, podijelite i odmah preuzmite s vodećim časopisima o dizajnu.
Vrhunski svjetski EE forum za rješavanje problema, 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 prethodnog pisanog dopuštenja WTWH MediaPrivacy Policy |, materijali na ovoj web stranici ne smiju se kopirati, distribuirati, prenositi, predmemorirati ili na bilo koji drugi način koristiti. Oglašavanje | O nama