Ortak mod bobinleri popüler olmasına rağmen, bir alternatif monolitik EMI filtresi olabilir. Düzgün bir şekilde yerleştirildiğinde, bu çok katmanlı seramik bileşenler mükemmel ortak mod gürültü reddi sağlar.
Pek çok faktör, elektronik ekipmanın işlevselliğine zarar verebilecek veya işlevselliğini bozabilecek "gürültü" girişiminin miktarını artırır. Günümüzün arabaları buna en iyi örnektir. Arabada Wi-Fi, Bluetooth, uydu radyosu, GPS sistemleri ve GPS sistemleri bulunur. bu sadece başlangıç. Bu gürültü girişimini yönetmek için endüstri genellikle istenmeyen gürültüyü ortadan kaldırmak amacıyla koruma ve EMI filtreleri kullanıyor. Ancak EMI/RFI'yi ortadan kaldırmaya yönelik bazı geleneksel çözümler artık yeterli değil.
Bu sorun birçok OEM'in 2 kapasitörlü diferansiyel, 3 kapasitör (bir X kapasitör ve 2 Y kapasitör), besleme filtreleri, ortak mod bobinleri veya bunların bir kombinasyonunu monolitik EMI filtresi gibi daha uygun bir çözüm için kullanmaktan kaçınmasına neden olur. daha küçük bir pakette daha iyi gürültü engelleme.
Elektronik ekipman güçlü elektromanyetik dalgalar aldığında, devrede istenmeyen akımlar indüklenebilir ve istenmeyen çalışmaya neden olabilir veya amaçlanan çalışmayı engelleyebilir.
EMI/RFI, iletilen veya yayılan emisyonlar şeklinde olabilir. EMI gerçekleştirildiğinde, bu, gürültünün elektrik iletkenleri boyunca ilerlediği anlamına gelir. Yayılan EMI, gürültü, manyetik alanlar veya radyo dalgaları şeklinde havada dolaştığında meydana gelir.
Dışarıdan uygulanan enerji az bile olsa yayın ve iletişim için kullanılan radyo dalgalarına karışırsa alım kaybına, seste anormal gürültüye veya videonun kesilmesine neden olabilir. Enerji çok güçlüyse radyo dalgaları yayılabilir. elektronik ekipmana zarar verir.
Kaynaklar arasında doğal gürültü (örn. elektrostatik deşarj, aydınlatma ve diğer kaynaklar) ve insan yapımı gürültü (örn. temas gürültüsü, yüksek frekans kullanan ekipman sızıntısı, istenmeyen emisyonlar vb.) yer alır. Tipik olarak EMI/RFI gürültüsü ortak mod gürültüsüdür. Bu nedenle çözüm, istenmeyen yüksek frekansları ortadan kaldırmak için ayrı bir cihaz olarak veya bir devre kartına gömülü olarak bir EMI filtresi kullanmaktır.
EMI Filtreleri EMI filtreleri tipik olarak bir devre oluşturacak şekilde bağlanan kapasitörler ve indüktörler gibi pasif bileşenlerden oluşur.
"İndüktörler, istenmeyen, istenmeyen yüksek frekanslı akımları engellerken DC veya düşük frekanslı akımın geçmesine izin verir.Kapasitörler, yüksek frekanslı gürültüyü filtre girişinden güç veya toprak bağlantısına yönlendirmek için düşük empedanslı bir yol sağlar," dedi Çok Katmanlı Seramik Üretiyor kapasitör şirketi Johanson Dielectrics.EMI filtresinden Christophe Cambrelin.
Geleneksel ortak mod filtreleme yöntemleri, seçilen bir kesme frekansının altındaki frekanslara sahip sinyalleri geçiren ve kesme frekansının üzerindeki frekanslara sahip sinyalleri zayıflatan kapasitörler kullanan alçak geçiren filtreleri içerir.
Ortak bir başlangıç noktası, diferansiyel girişin her izi ile toprak arasında bir kapasitör olacak şekilde diferansiyel konfigürasyonda bir çift kapasitör uygulamaktır. Her bacaktaki kapasitif filtreler, EMI/RFI'yi belirtilen kesme frekansının üzerindeki toprağa yönlendirir. Bu konfigürasyon şunları içerdiğinden, İki kablo üzerinden zıt fazda sinyaller gönderilerek, istenmeyen gürültü toprağa gönderilirken sinyal-gürültü oranı iyileştirilir.
Cambrelin, "Maalesef X7R dielektrikli MLCC'lerin (bu işlev için yaygın olarak kullanılır) kapasitans değeri zamana, öngerilim voltajına ve sıcaklığa göre önemli ölçüde değişebilir" dedi.
"Dolayısıyla, iki kapasitör belirli bir zamanda oda sıcaklığında düşük voltajda yakından eşleşse bile, zaman, voltaj veya sıcaklık değiştiğinde muhtemelen çok farklı değerlere sahip olacaklardır.İki kablo eşleşmesi arasındaki bu tutarsızlık, filtre kesme yakınında eşit olmayan yanıtlara neden olacaktır.Bu nedenle ortak mod gürültüsünü diferansiyel gürültüye dönüştürür.”
Diğer bir çözüm ise iki "Y" kapasitörü arasında büyük değerli bir "X" kapasitörünü köprülemektir. "X" kapasitif şönt ideal ortak mod dengesini sağlar, ancak aynı zamanda diferansiyel sinyal filtrelemenin istenmeyen yan etkisine de sahiptir. Belki de en yaygın çözüm ve alçak geçiren filtreye bir alternatif, ortak modlu bir boğucudur.
Ortak modlu bobin, her iki sargısının da birincil ve ikincil olarak görev yaptığı 1:1 transformatördür. Bu yöntemde, bir sarımdan geçen akım, diğer sarımda zıt bir akımı indükler. Ne yazık ki, ortak modlu bobinler aynı zamanda ağır, pahalı ve hassastır. titreşim kaynaklı arızaya.
Bununla birlikte, sarımlar arasında mükemmel uyum ve bağlantıya sahip uygun bir ortak mod bobini, diferansiyel sinyallere karşı şeffaftır ve ortak mod gürültüsüne karşı yüksek empedansa sahiptir. Ortak mod bobinlerinin bir dezavantajı, parazitik kapasitans nedeniyle sınırlı frekans aralığıdır. Belirli bir çekirdek malzemesi için düşük frekanslı filtrelemeyi elde etmek için kullanılan endüktans ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla dönüş gerekir, bu da yüksek frekanslı filtrelemeyi geçemeyen parazitik kapasitanslarla sonuçlanır.
Mekanik üretim toleransları nedeniyle sargılar arasındaki uyumsuzluklar, sinyal enerjisinin bir kısmının ortak mod gürültüsüne dönüştürüldüğü ve bunun tersinin olduğu mod değişimine neden olur. Bu durum, elektromanyetik uyumluluk ve bağışıklık sorunlarına neden olabilir. Uyumsuzluk aynı zamanda her bacağın etkin endüktansını da azaltır.
Ne olursa olsun, diferansiyel sinyal (geçiş), reddedilmesi gereken ortak mod gürültüsü ile aynı frekans aralığında çalıştığında, ortak mod bobinleri diğer seçeneklere göre önemli avantajlara sahiptir. Ortak mod bobini kullanılarak sinyal geçiş bandı, ortak mod reddetme bandı.
Monolitik EMI Filtreleri Ortak mod bobinleri popüler olmasına rağmen, monolitik EMI filtreleri de kullanılabilir. Düzgün bir şekilde yerleştirildiğinde, bu çok katmanlı seramik bileşenler mükemmel ortak mod gürültü reddi sağlar. Karşılıklı endüktans iptali ve koruma için iki dengeli şönt kapasitörünü tek bir pakette birleştirirler. Bu filtreler, dört harici bağlantıya bağlanan tek bir cihaz içerisinde iki ayrı elektrik yolunu kullanır.
Karışıklığı önlemek için, monolitik EMI filtrelerinin geleneksel geçiş kapasitörleri olmadığına dikkat edilmelidir. Aynı görünmelerine rağmen (aynı ambalaj ve görünüm), tasarım açısından çok farklıdırlar ve aynı şekilde bağlanmazlar. Diğer EMI gibi filtreler, monolitik EMI filtreleri, belirtilen kesme frekansının üzerindeki tüm enerjiyi zayıflatır ve istenmeyen gürültüyü "toprağa" yönlendirirken yalnızca istenen sinyal enerjisini geçirmeyi seçer.
Bununla birlikte, anahtar çok düşük endüktans ve eşleşen empedanstır. Monolitik EMI filtreleri için terminaller, cihaz içindeki ortak bir referans (koruyucu) elektrota dahili olarak bağlanır ve plakalar, referans elektrot ile ayrılır. Elektrostatik olarak, üç elektrik düğümü hepsi tek bir seramik gövde içinde yer alan, ortak bir referans elektrodunu paylaşan iki kapasitif yarıdan oluşur.
Kapasitörün iki yarısı arasındaki denge aynı zamanda piezoelektrik etkilerin eşit ve zıt olduğu ve birbirini iptal ettiği anlamına gelir. Bu ilişki aynı zamanda sıcaklık ve voltaj değişimini de etkiler, dolayısıyla her iki hattaki bileşenler eşit şekilde yaşlanır. Bu yekpare EMI'nin bir dezavantajı varsa Cambrelin, filtrelerin ortak mod gürültüsü diferansiyel sinyalle aynı frekansta olması durumunda çalışmamalarıdır. "Bu durumda ortak mod bobini daha iyi bir çözümdür" dedi.
Design World'ün en son sayılarına ve eski sayılarına kullanımı kolay, yüksek kaliteli bir formatta göz atın. Önde gelen tasarım mühendisliği dergisiyle bugün düzenleyin, paylaşın ve indirin.
Mikrodenetleyiciler, DSP, ağ iletişimi, analog ve dijital tasarım, RF, güç elektroniği, PCB yönlendirme ve daha fazlasını kapsayan dünyanın en iyi problem çözen EE forumu
Engineering Exchange, mühendislere yönelik küresel bir eğitim ağı topluluğudur. Şimdi bağlanın, paylaşın ve öğrenin »
Telif hakkı © 2022 WTWH Media LLC.tüm hakları saklıdır. Bu sitedeki materyal, WTWH Media Gizlilik Politikası |Reklam |Hakkımızda
Gönderim zamanı: Ocak-19-2022