Lai gan parastā režīma droseles ir populāras, alternatīva varētu būt monolīts EMI filtrs. Pareizi izkārtoti šie daudzslāņu keramikas komponenti nodrošina lielisku parastā režīma trokšņu slāpēšanu.
Daudzi faktori palielina “trokšņu” traucējumu apjomu, kas var sabojāt vai traucēt elektronisko iekārtu funkcionalitāti. Mūsdienu automašīnas ir lielisks piemērs. Automašīnā ir pieejams Wi-Fi, Bluetooth, satelīta radio, GPS sistēmas un tas ir tikai sākums.Lai pārvaldītu šos trokšņa traucējumus, nozare parasti izmanto ekranējumu un EMI filtrus, lai novērstu nevēlamu troksni.Taču ar dažiem tradicionālajiem risinājumiem EMI/RFI novēršanai vairs nepietiek.
Šī problēma liek daudziem oriģinālo iekārtu ražotājiem izvairīties no 2 kondensatoru diferenciāļa, 3 kondensatoru (viens X kondensators un 2 Y kondensatori), caurplūdes filtru, kopējā režīma droseles vai to kombinācijas izmantošanas piemērotākam risinājumam, piemēram, monolītam EMI filtram ar labāka trokšņu slāpēšana mazākā iepakojumā.
Kad elektroniskā iekārta saņem spēcīgus elektromagnētiskos viļņus, ķēdē var rasties nevēlamas strāvas, kas var izraisīt neparedzētu darbību vai traucēt paredzēto darbību.
EMI/RFI var būt vadītu vai izstarotu emisiju veidā.Kad tiek vadīts EMI, tas nozīmē, ka troksnis pārvietojas pa elektriskajiem vadītājiem.Izstarots EMI rodas, kad troksnis pārvietojas pa gaisu magnētisko lauku vai radioviļņu veidā.
Pat ja no ārpuses pievadītā enerģija ir maza, ja tā sajaucas ar radioviļņiem, ko izmanto apraidei un saziņai, tā var izraisīt uztveršanas zudumu, neparastus trokšņus skaņā vai video pārtraukumus. Ja enerģija ir pārāk spēcīga, tā var sabojāt elektronisko aprīkojumu.
Avoti ir dabisks troksnis (piemēram, elektrostatiskā izlāde, apgaismojums un citi avoti) un cilvēka radīts troksnis (piemēram, kontakta troksnis, augstas frekvences iekārtas noplūde, nevēlamas emisijas utt.). Parasti EMI/RFI troksnis ir parasta režīma troksnis. , tāpēc risinājums ir izmantot EMI filtru, lai noņemtu nevēlamās augstās frekvences vai nu kā atsevišķu ierīci, vai iegultu shēmas platē.
EMI filtri EMI filtri parasti sastāv no pasīvām sastāvdaļām, piemēram, kondensatoriem un induktoriem, kas ir savienoti, lai izveidotu ķēdi.
"Induktori ļauj iziet cauri līdzstrāvai vai zemas frekvences strāvai, vienlaikus bloķējot nevēlamas, nevēlamas augstfrekvences strāvas.Kondensatori nodrošina zemas pretestības ceļu, lai novirzītu augstfrekvences troksni no filtra ieejas uz barošanas vai zemējuma savienojumu,” saka Kristofs Kambrelins no kondensatoru uzņēmuma Johanson Dilectrics.EMI filtra.
Tradicionālās parastā režīma filtrēšanas metodes ietver zemfrekvences filtrus, kas izmanto kondensatorus, kas laiž cauri signālus ar frekvencēm, kas ir zemākas par izvēlēto robežfrekvenci, un vājina signālus, kuru frekvences pārsniedz robežfrekvences.
Izplatīts sākumpunkts ir izmantot kondensatoru pāri diferenciālā konfigurācijā ar vienu kondensatoru starp katru diferenciālās ieejas un zemējuma pēdu.Kapacitatīvie filtri katrā kājā novirza EMI/RFI uz zemi virs noteiktās robežfrekvences. Tā kā šī konfigurācija ietver nosūtot pretējo fāžu signālus pa diviem vadiem, signāla un trokšņa attiecība tiek uzlabota, kamēr nevēlams troksnis tiek nosūtīts uz zemi.
"Diemžēl MLCC kapacitātes vērtība ar X7R dielektriķiem (parasti tiek izmantota šai funkcijai) var ievērojami atšķirties atkarībā no laika, nobīdes sprieguma un temperatūras," sacīja Kambrelins.
"Tātad, lai gan divi kondensatori ir cieši saskaņoti noteiktā laikā istabas temperatūrā ar zemu spriegumu, tie, visticamāk, iegūs ļoti dažādas vērtības, tiklīdz mainās laiks, spriegums vai temperatūra.Šī neatbilstība starp diviem vadiem radīs nevienlīdzīgu reakciju tuvu filtra nogriešanai.Tāpēc tas pārvērš parastā režīma troksni par diferenciālo troksni.
Cits risinājums ir savienot lielas vērtības “X” kondensatoru starp diviem “Y” kondensatoriem. “X” kapacitatīvā šunta nodrošina ideālu kopējā režīma līdzsvaru, taču tam ir arī nevēlama blakusparādība – diferenciālā signāla filtrēšana. Iespējams, visizplatītākais risinājums. un alternatīva zemas caurlaidības filtram ir parastā režīma drosele.
Parastā režīma drosele ir 1:1 transformators, kura abi tinumi darbojas kā primārie un sekundārie. Izmantojot šo metodi, strāva caur vienu tinumu inducē pretēju strāvu otrā tinumā. Diemžēl arī parastā režīma droseles ir smagas, dārgas un jutīgas. līdz vibrācijas izraisītai atteicei.
Tomēr piemērots kopējā režīma droseļvārsts ar perfektu saskaņošanu un savienojumu starp tinumiem ir caurspīdīgs diferenciālajiem signāliem, un tam ir augsta pretestība kopējā režīma troksnim. Viens no kopējā režīma droseles trūkumiem ir ierobežotais frekvenču diapazons parazitārās kapacitātes dēļ. Konkrētam serdes materiālam , jo augstāka induktivitāte tiek izmantota zemfrekvences filtrēšanas iegūšanai, jo vairāk pagriezienu ir nepieciešams, tādējādi radot parazitāras kapacitātes, kas nevar izturēt augstfrekvences filtrēšanu.
Neatbilstība starp tinumiem mehāniskās ražošanas pielaides dēļ izraisa režīmu pārslēgšanu, kad daļa signāla enerģijas tiek pārveidota par parastā režīma troksni un otrādi. Šī situācija var izraisīt elektromagnētiskās saderības un imunitātes problēmas. Neatbilstība arī samazina katras kājas efektīvo induktivitāti.
Jebkurā gadījumā kopējā režīma droseles piedāvā ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar citām opcijām, ja diferenciālais signāls (caurlaide) darbojas tajā pašā frekvenču diapazonā kā kopējā režīma troksnis, kas ir jānoraida. Izmantojot kopējā režīma droseles, signāla caurlaides joslu var pagarināt. uz kopējā režīma noraidīšanas joslu.
Monolītie EMI filtri Lai gan ir populāri kopējā režīma droseles, var izmantot arī monolītos EMI filtrus. Pareizi izkārtoti šie daudzslāņu keramikas komponenti nodrošina izcilu kopējā režīma trokšņu slāpēšanu. Tie apvieno divus līdzsvarotus šunta kondensatorus vienā komplektā savstarpējai induktivitātes atcelšanai un ekranēšanai. .Šie filtri izmanto divus atsevišķus elektriskos ceļus vienā ierīcē, kas savienota ar četriem ārējiem savienojumiem.
Lai izvairītos no neskaidrībām, jāatzīmē, ka monolītie EMI filtri nav tradicionāli caurplūdes kondensatori. Lai gan tie izskatās vienādi (tāds pats iepakojums un izskats), to dizains ir ļoti atšķirīgs, un tie nav savienoti vienādi. Tāpat kā citi EMI filtri. filtri, monolītie EMI filtri vājina visu enerģiju virs noteiktās robežfrekvences un izvēlas nodot tikai vēlamo signāla enerģiju, vienlaikus novirzot nevēlamo troksni uz "zemi".
Tomēr atslēga ir ļoti zema induktivitāte un atbilstoša pretestība. Monolītiem EMI filtriem spailes ir iekšēji savienotas ar kopēju atsauces (vairoga) elektrodu ierīcē, un plāksnes ir atdalītas ar atsauces elektrodu.Elektrostatiski trīs elektriskie mezgli ir veidotas no divām kapacitatīvām pusēm, kurām ir kopīgs atsauces elektrods, un tās visas atrodas vienā keramikas korpusā.
Līdzsvars starp abām kondensatora pusēm nozīmē arī to, ka pjezoelektriskie efekti ir vienādi un pretēji, viens otru izslēdzot. Šīs attiecības ietekmē arī temperatūras un sprieguma izmaiņas, tāpēc komponenti abās līnijās noveco vienādi. Ja šiem monolītajiem EMI ir kāds mīnuss filtri, tie nedarbosies, ja kopējā režīma troksnis ir tādā pašā frekvencē kā diferenciālais signāls.” Šajā gadījumā labāks risinājums ir kopējā režīma drosele,” sacīja Kambrelins.
Pārlūkojiet jaunākos dizaina pasaules numurus un iepriekšējos numurus viegli lietojamā augstas kvalitātes formātā. Rediģējiet, kopīgojiet un lejupielādējiet jau šodien, izmantojot vadošo dizaina inženierijas žurnālu.
Pasaulē labākais problēmu risināšanas EE forums, kas aptver mikrokontrollerus, DSP, tīklus, analogo un digitālo dizainu, RF, barošanas elektroniku, PCB maršrutēšanu un daudz ko citu
autortiesībasPar mums
Publicēšanas laiks: 19.04.2022
