Kolumnis
Kolumnis
Pemfilteran model diferensial dan analisis filter mode umum
2022-03-17 1396

Frekuensi rendah berasal dari dua bagian: mode diferensial dan pemfilteran mode umum.

Pemfilteran mode diferensial mencoba mengurangi kebisingan pada saluran listrik dari saluran balik saat ini.


Ini berarti bahwa kebisingan pada saluran listrik tersebut ada di shell dan saluran balik. Oleh karena itu, tujuan pemfilteran adalah untuk mengalihkannya ke loop sebelum meninggalkan shell, untuk memastikan bahwa ia kembali dan tidak dapat diukur. Pasang induktor pada saluran listrik untuk memblokirnya agar tidak padam, dan sediakan kapasitor antara catu daya dan saluran balik untuk menyediakan saluran impedansi rendah dengan kebisingan. Biasanya, LISN (Line Impedance Stabilization Network) digunakan dalam pengujian komersial. Catu daya yang diuji dihubungkan ke LISN melalui induktor dan kapasitor, memberikan impedansi sumber 50 ω.


Terkadang kebisingan mungkin sangat kecil sehingga induktansi tidak diperlukan. Kapasitor dan resistor 50 ω membentuk jalur pembagi tegangan yang cukup untuk mentransfer sebagian besar kebisingan. Agar rangkaian ini berfungsi, ESR kapasitor harus dibatasi. Coba kapasitor multilayer dan kapasitor plastik metalisasi.

 

pilih nilai numerik

Pemfilteran mode diferensial ditunjukkan pada rangkaian berikut:

Ini terdiri dari rangkaian LC orde kedua. Berdasarkan pengukuran, kita mengetahui spektrum kebisingan sebelum penyaringan, dan pada saat yang sama, kita mengetahui bahwa filter orde kedua yang akan dirancang melemahkan kebisingan pada 40 dB/Des. Ini adalah titik awal yang menentukan titik balik filter.

Pertama, temukan komponen mode diferensial frekuensi terendah. Misalnya 20dB pada 100kHz. Maka frekuensi bintang tersebut adalah 100kHz/ 10 =30kHz (karena akar kuadrat dua kutub).

 

Sekarang gambarlah garis lurus di bagian atas kebisingan (30kHz) dengan kemiringan 40dB/Des Jika tidak ada titik puncak lainnya, frekuensi resonansi filter adalah 30kHz. Untuk memilih parameter LC. Pilihan parameter LC ada banyak, harga induktor lebih mahal dibandingkan kapasitor, dan pemilihan harus mempertimbangkan harga dan kerugian.

 

Pemfilteran mode umum

Filter mode umum lebih mudah dirancang daripada filter mode diferensial, karena hanya ada sedikit jenis yang dapat dipilih.
Filter mode umum:Kapasitansi mode umum (disebut kapasitansi Y dalam bisnis; X adalah kapasitansi mode diferensial)+ tersedak mode umum.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

 


Kapasitor mode umum mengalihkan saluran ke tanah, sedangkan tersedak mode umum memberikan impedansi yang seimbang yaitu, memberikan impedansi yang sama untuk sumber dan saluran balik, dan menyajikan jalur impedansi tinggi untuk kebisingan mode umum. . Untuk induktansi mode diferensial, nilainya nol.

 

Seleksi numerik

Berlawanan dengan elemen pemilihan mode diferensial mode umum, kapasitor di sini lebih mahal daripada induktor.Ada dua alasan:

1.Grounding kapasitor, harus mampu menahan Tegangan sesaat 3kV bahkan 6kV, sehingga sangat besar. Ada juga batas keamanan yang ketat pada nilai arus yang mengalir, yang membatasi nilai maksimum yang dapat diterapkan pada kapasitor mode umum, biasanya beberapa nanofarad.

Karena itu,Anda memilih kapasitansi maksimum yang diijinkan, dan menerapkan teknologi yang sama seperti yang ditentukan sebelumnya. LC, gunakan langkah yang sama untuk menentukan nilai induktansi. Jangan panik jika Anda menghitung nilai common mode choke yang besar. Kedua kumparan mode umum tersedak mengalirkan arus yang sama, tetapi tampaknya tidak ada arus bersih. Banyak belokan tanpa saturasi.

 

2.Saat menghitung induktansi yang diperlukan, dua kapasitor mode umum dihubungkan secara paralel (nilainya menjadi dua kali lipat), dan dua kumparan tersedak mode umum dihubungkan secara seri.

karena itu,Dapatkan 2 kali putaran dan 4 kali induktansi. Ini memberi Anda tambahan peredam bising sebanyak 8 kali. Kapasitansinya sama dengan 9.4nF, sedangkan induktansinya 4mH, dan frekuensi cut-offnya 26kHz.

 

Kapasitansi dan batasan

Ada batasan frekuensi kapasitansi yang sesuai, yang membatasi penerapannya dalam penyaringan EMI. Kapasitor elektrolitik memiliki ESR yang cukup besar, yang berarti dianggap resistif di atas frekuensi RC dan tidak lagi menjadi kutub.

 

Misalnya kapasitansi = 100 μf ESR = 100 mω, yang menjadi resistif pada frekuensi 16kHz. Itu tidak lagi digunakan untuk kontrol EMI.

Sebenarnya kapasitor keramik atau plastik sering digunakan untuk penyaringan EMI.

Mereka juga terbatas karena induktansi timbal.

Kapasitor 1 μF hanya efektif di bawah 1MHz.

Di atas 1MHz, bisa mencapai 10MHz dengan kapasitor 100nF.

Untuk menekan kebisingan, 1 μF, 100nF dan 10nF dapat digunakan secara paralel.

 

Ada juga batasan pada induktansi (resistansi kumparannya, meskipun tidak baik untuk kehilangan daya, tidak memiliki pengaruh yang jelas terhadap peredam bising).

Keterbatasan yang paling penting adalah kapasitansi terdistribusi, yang dapat dihubungkan secara paralel dengan induktor. Di atas frekuensi tertentu, reaktansi kapasitif lebih rendah dari reaktansi induktif, dan di atas frekuensi ini, induktansi tidak lagi menghalangi kebisingan.

 

Contoh: misalkan 1mH mempunyai kapasitansi 100pF. Kemudian impedansi induktifnya berhenti meningkat di atas sekitar 500kHz, dan justru menurun. Tentu saja, semakin kecil induktansinya, semakin kecil kapasitansi terdistribusi dan semakin tinggi frekuensi cutoff.

Dua induktor dapat dihubungkan secara seri daripada satu induktor besar, karena dua induktor dihubungkan secara seri untuk meningkatkan induktansi dan kapasitornya dihubungkan secara seri untuk mengurangi kapasitansi, tetapi hal ini tidak pernah dilakukan dalam praktiknya.Varistor memiliki kapasitansi. Banyak desainer memerlukan varistor untuk menyerap tegangan transien jaringan listrik.Varistor memiliki kapasitansi kecil dan dapat digunakan sebagai bagian penyaringan, yang memberikan keuntungan yang tidak terduga.Catatan: Tambahkan varistor antara sumber dan garis kembali ke tanah. Varistor juga memiliki arus bocor, sehingga kapasitansi Y harus dikurangi.

 

Dua induktor dengan satu inti magnet: induktor mode umum dan mode diferensial, menghemat biaya dan volume.Namun, dalam desainnya harus memperhatikan: memutar choke mode umum, misalnya, 47 putaran di satu sisi, sambil memutar sisi lain dari garis sumber sebanyak satu putaran lagi.Induktor ini masih berupa common mode choke, namun sekarang sudah terdapat induktor seri dengan induktansi (48 2 -47 2 )AL, yang jauh lebih besar dibandingkan dengan lilitan satu lilitan pada inti magnet tersebut. Namun medan magnet komposit pada inti magnet tidak nol, jadi sebaiknya periksa apakah inti magnet tidak jenuh pada arus maksimum.


Apakah redaman 100dB tersedia?

Filter frekuensi rendah hanya menggunakan filter dua kutub, sehingga tidak perlu menambahkan satu kapasitor lagi, satu induktor lagi, atau satu lagi induktor dan kapasitor untuk pemfilteran tingkat tinggi, karena filter seperti itu sulit untuk dirancang;

 

Untuk desain komersial, penyaringan tingkat tinggi memerlukan induktor lain, yang berarti produksinya sulit. Kecuali dalam keadaan khusus, filter seperti itu tidak diperlukan. Redaman empat kutub sangat cepat, dan mungkin lebih buruk jika diperlukan enam kutub.Jika dihitung bahwa induktor perlu dilemahkan sebesar 60~80dB di wilayah frekuensi rendah, yang terbaik adalah kembali dan mempelajari perkabelan rangkaian.

Metode yang mungkin: tingkatkan frekuensi peralihan untuk mengurangi persyaratan penyaringan. Terdapat keterbatasan kinerja komponen, dan terdapat kebocoran serta interferensi silang antar via dalam tata letak PCB sebenarnya.Antara garis bawah dan garis atas, redaman sebesar 100dB dapat diperoleh.Filter komersial juga dapat dibeli karena dapat menghasilkan redaman yang lebih besar.Karena perangkat komersial besar telah memperhatikan untuk menghindari interferensi silang pada tata letak sirkuit, dan telah menyegel filter dalam cangkang logam.Tentu saja Anda bisa melakukannya sendiri, tetapi biayanya lebih tinggi.




Penafian: Artikel ini direproduksi dari "Power Core City". Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis, dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ini hanya untuk dicetak ulang dan dibagikan untuk mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber asli dan penulisnya saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Telp Perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Manajer Qiu
Alamat: Kamar 809, Blok C, Gedung Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Distrik Baru Longhua, Shenzhen

Rekomendasi Terkait
whatsapp

Layanan Hotline

tel: +86 755 83044319

WhatsApp

Whatsapp:+8618073002950