فرکانس پایین از دو بخش تشکیل می شود: حالت دیفرانسیل و فیلتر حالت رایج.

فیلتر حالت دیفرانسیل سعی در کاهش نویز در خط برق خط برگشت فعلی دارد.

این بدان معنی است که نویز در آن خط برق در پوسته و خط برگشت وجود دارد. بنابراین، هدف از فیلتر کردن این است که قبل از خروج از پوسته، آن را به حلقه شنت کنیم تا اطمینان حاصل شود که برمی‌گردد و قابل اندازه‌گیری نیست. یک سلف روی خط برق تنظیم کنید تا از خروج آن جلوگیری کند و یک خازن بین منبع تغذیه و خط برگشت ایجاد کنید تا کانالی با امپدانس کم با نویز ایجاد کند. معمولاً از LISN (شبکه تثبیت امپدانس خط) در تست های تجاری استفاده می شود. منبع تغذیه آزمایش شده از طریق یک سلف و یک خازن به LISN متصل می شود و امپدانس منبع 50 ω را فراهم می کند.

گاهی اوقات ممکن است نویز آنقدر کم باشد که نیازی به اندوکتانس نباشد. خازن و مقاومت 50 ω یک مسیر تقسیم کننده ولتاژ را تشکیل می دهند که برای انتقال بیشتر نویز کافی است. برای اینکه این مدار کار کند، ESR خازن باید محدود شود. خازن های چند لایه و خازن های پلاستیکی متالایزه را امتحان کنید.

انتخاب مقدار عددی

فیلتر حالت دیفرانسیل در مدار زیر نشان داده شده است:

از یک مدار LC درجه دوم تشکیل شده است. با توجه به اندازه گیری، ما قبل از فیلتر کردن، طیف نویز را می دانیم و در عین حال می دانیم که فیلتر درجه دومی که قرار است طراحی شود، نویز را در 40 دسی بل در دسامبر کاهش می دهد. این نقطه شروعی است که نقطه عطف فیلتر را تعیین می کند.

ابتدا مولفه حالت دیفرانسیل کمترین فرکانس را پیدا کنید. به عنوان مثال 20dB در 100kHz. سپس آن فرکانس ستاره 100 کیلوهرتز / 10 ＝30 کیلوهرتز است (به دلیل جذر دو قطب).

اکنون یک خط مستقیم در بالای نویز (30 کیلوهرتز) با شیب 40 دسی بل در دسامبر بکشید. اگر نقطه اوج دیگری وجود نداشته باشد، فرکانس تشدید فیلتر 30 کیلوهرتز است. برای انتخاب پارامترهای LC. گزینه های زیادی برای پارامترهای LC وجود دارد، قیمت سلف گران تر از خازن است و انتخاب باید قیمت و ضرر را وزن کند.

فیلتر حالت رایج

طراحی فیلتر حالت معمولی آسان تر از فیلتر حالت دیفرانسیل است، زیرا انواع کمی برای انتخاب وجود دارد.
یک فیلتر حالت رایج:ظرفیت حالت مشترک (که در تجارت به آن ظرفیت Y می گویند. X ظرفیت حالت دیفرانسیل است) + یک خفه کننده حالت معمولی.

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:

خازن حالت مشترک خط را به زمین می‌چرخاند، در حالی که چوک حالت معمولی امپدانس متعادل را فراهم می‌کند - یعنی امپدانس یکسانی را برای منبع و خط برگشت فراهم می‌کند و یک مسیر امپدانس بالا برای نویز حالت مشترک ارائه می‌کند. . برای اندوکتانس حالت دیفرانسیل، صفر است.

انتخاب عددی

برخلاف عنصر انتخاب حالت دیفرانسیل حالت مشترک، خازن در اینجا گرانتر از سلف است.دو دلیل وجود دارد:

1.زمین خازن، باید بتواند ولتاژ لحظه ای 3 کیلو ولت حتی 6 کیلو ولت را تحمل کند، بنابراین بسیار حجیم است. همچنین یک محدودیت ایمنی سختگیرانه برای مقدار جریان جاری وجود دارد که حداکثر مقداری را که خازن حالت معمولی می‌تواند روی آن اعمال شود، معمولاً چندین نانوفاراد، محدود می‌کند.

از این رو،شما حداکثر ظرفیت ظرفیت مجاز را انتخاب می کنید و همان فناوری را که قبلاً تعیین شده بود، اعمال می کنید. LC، از همان مراحل برای تعیین مقدار اندوکتانس استفاده کنید. اگر مقدار خفه کردن حالت معمولی بزرگ را محاسبه کردید، وحشت نکنید. دو سیم پیچ حالت معمولی جریان یکسانی دارند، اما به نظر می رسد جریان خالص وجود ندارد. بسیاری از چرخش بدون اشباع.

2.هنگام محاسبه اندوکتانس مورد نیاز، دو خازن حالت مشترک به صورت موازی وصل می شوند (مقدار دو برابر می شود) و دو سیم پیچ چوک حالت معمولی به صورت سری وصل می شوند.

از این رو،2 بار چرخش و 4 بار اندوکتانس بگیرید. این به شما 8 برابر سرکوب اضافی سر و صدا می دهد. ظرفیت خازن برابر با 9.4nF است، در حالی که اندوکتانس 4 mH است و فرکانس قطع آن 26 کیلوهرتز است.

ظرفیت و محدودیت

یک محدودیت فرکانس مربوطه در ظرفیت خازنی وجود دارد که کاربرد آن را در فیلتر EMI محدود می کند. خازن الکترولیتی دارای ESR قابل توجهی است، به این معنی که به عنوان مقاومتی بالاتر از فرکانس RC در نظر گرفته می شود و دیگر یک قطب نیست.

به عنوان مثال، ظرفیت = 100 μ f ESR = 100 mω، که در فرکانس 16 کیلوهرتز مقاومتی می شود. دیگر برای کنترل EMI استفاده نمی شود.

در واقع، خازن های سرامیکی یا پلاستیکی اغلب برای فیلتر EMI استفاده می شوند.

آنها همچنین به دلیل اندوکتانس سرب محدود هستند.

خازن 1 μF فقط زیر 1 مگاهرتز موثر است.

بالاتر از 1 مگاهرتز، با خازن 10nF می تواند به 100 مگاهرتز برسد.

برای سرکوب نویز می توان از 1 μF، 100nF و 10nF به صورت موازی استفاده کرد.

همچنین محدودیتی در اندوکتانس وجود دارد (مقاومت سیم پیچ آن، اگرچه برای از دست دادن توان خوب نیست، اما تأثیر آشکاری بر سرکوب نویز ندارد).

مهمترین محدودیت، ظرفیت توزیع شده است که ممکن است به صورت موازی با سلف متصل شود. بالاتر از فرکانس معین، راکتانس خازنی کمتر از راکتانس القایی است و بالاتر از این فرکانس، القایی دیگر جلوی نویز را نمی گیرد.

مثال: فرض کنید 1mH ظرفیت 100pF دارد. سپس امپدانس القایی آن از حدود 500 کیلوهرتز افزایش می یابد و در واقع کاهش می یابد. البته هرچه اندوکتانس کوچکتر باشد، ظرفیت توزیع شده کوچکتر و فرکانس قطع بیشتر است.

به جای یک سلف بزرگ می توان دو سلف را به صورت سری به هم وصل کرد، زیرا دو سلف به صورت سری برای افزایش اندوکتانس و خازن های آنها به صورت سری وصل می شوند تا ظرفیت خازن را کاهش دهند، اما در عمل این کار هرگز انجام نمی شود.واریستور دارای ظرفیت خازنی است. بسیاری از طراحان به یک وریستور برای جذب ولتاژ گذرا شبکه برق نیاز دارند.وریستور ظرفیت کمی دارد و می تواند به عنوان بخشی از فیلترینگ استفاده شود که سودهای غیرمنتظره ای دارد.توجه: وریستور بین منبع و خط برگشت را به زمین اضافه کنید. وریستور جریان نشتی نیز دارد، بنابراین ظرفیت Y باید متناسب با آن کاهش یابد.

دو سلف با یک هسته مغناطیسی: سلف حالت مشترک و حالت دیفرانسیل، صرفه جویی در هزینه و حجم.با این حال، در طراحی باید به این موارد توجه شود: پیچیدن یک چوک حالت معمولی، به عنوان مثال، 47 چرخش در یک طرف، در حالی که طرف دیگر خط منبع را با یک پیچ دیگر پیچ می‌دهید.این سلف هنوز یک خفه کننده حالت معمولی است، اما اکنون یک سلف سری با اندوکتانس (48 2 -47 2)AL وجود دارد که بسیار بزرگتر از سیم پیچی یک دور روی چنین هسته مغناطیسی است. با این حال، میدان مغناطیسی مرکب در هسته مغناطیسی صفر نیست، بنابراین باید بررسی کنید که هسته مغناطیسی نباید در حداکثر جریان اشباع شود.

آیا تضعیف 100dB موجود است؟

فیلترهای فرکانس پایین فقط از فیلترهای دو قطبی استفاده می کنند، بنابراین نیازی به اضافه کردن یک خازن، یک سلف یا یک سلف و خازن بیشتر برای فیلترهای درجه بالا نیست، زیرا طراحی چنین فیلترهایی دشوار است.

برای طراحی تجاری، فیلتر کردن مرتبه بالا به سلف دیگری نیاز دارد، که به این معنی است که تولید مشکل است. به جز در شرایط خاص، نیازی به چنین فیلتری نیست. تضعیف چهار قطبی بسیار سریع است و اگر به شش قطب نیاز باشد ممکن است بدتر شود.اگر محاسبه شود که یک سلف باید 60 تا 80 دسی بل در ناحیه فرکانس پایین ضعیف شود، بهتر است به عقب برگردید و سیم کشی مدار را مطالعه کنید.

روش ممکن: افزایش فرکانس سوئیچینگ برای کاهش نیازهای فیلترینگ. محدودیت‌های عملکردی قطعات وجود دارد، و نشتی و تداخل متقاطع بین vias در طرح PCB واقعی وجود دارد.بین خط پایین و خط بالا، میرایی 100 دسی بل به دست می آید.یک فیلتر تجاری نیز قابل خرید است، زیرا به خودی خود تضعیف بیشتری می کند.زیرا دستگاه های تجاری عمده به جلوگیری از تداخل متقاطع چیدمان مدار توجه کرده و فیلتر را در یک پوسته فلزی آب بندی کرده اند.البته می توانید خودتان این کار را انجام دهید، اما هزینه آن بیشتر است.

سلب مسئولیت: این مقاله از "Power Core City" تکثیر شده است. این مقاله فقط دیدگاه های شخصی نویسنده را نشان می دهد و دیدگاه های Sacco Micro و صنعت را نشان نمی دهد. این فقط برای تجدید چاپ و به اشتراک گذاری برای حمایت از حمایت از حقوق مالکیت معنوی است. لطفاً هنگام چاپ مجدد منبع و نویسنده اصلی را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفا با ما تماس بگیرید تا آن را حذف کنیم.

تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 مدیر کیو
آدرس: اتاق 809، بلوک C، ساختمان فناوری Zhantao، خیابان Minzhi شماره 1079، منطقه جدید Longhua، شنژن