Lage frequentie komt uit twee delen: differentiële modus en common-modusfiltering.

Differentiële modusfiltering probeert de ruis op de voedingslijn van de huidige retourlijn te verminderen.

Dit betekent dat er ruis op die voedingslijn aanwezig is in de schaal en de retourleiding. Daarom is het doel van filteren om het naar de lus te shunten voordat het de schaal verlaat, om ervoor te zorgen dat het terugkeert en niet kan worden gemeten. Plaats een inductor op de voedingslijn om te voorkomen dat deze uitgaat, en voorzie een condensator tussen de voeding en de retourleiding om een ​​kanaal met lage impedantie van ruis te voorzien. Meestal wordt LISN (Line Impedance Stabilization Network) gebruikt bij commerciële tests. De geteste voeding is via een inductor en een condensator op LISN aangesloten, waardoor de bronimpedantie 50 ω bedraagt.

Soms kan de ruis zo klein zijn dat inductie niet nodig is. De condensator en de weerstand van 50 ω vormen een spanningsdelerpad dat voldoende is om het grootste deel van de ruis over te dragen. Om dit circuit te laten werken, moet de ESR van de condensator beperkt zijn. Probeer meerlaagse condensatoren en gemetalliseerde plastic condensatoren.

numerieke waarde selecteren

Differentiële modusfiltering wordt weergegeven in het volgende circuit:

Het bestaat uit een LC-circuit van de tweede orde. Volgens de meting kennen we het ruisspectrum vóór het filteren, en tegelijkertijd weten we dat het te ontwerpen tweede orde filter de ruis dempt bij 40 dB/dec. Dit is het startpunt dat het keerpunt van het filter bepaalt.

Zoek eerst de component met het laagste frequentieverschilmodus. Bijvoorbeeld 20 dB bij 100 kHz. Dan is die sterfrequentie 100 kHz/10 = 30 kHz (vanwege de vierkantswortel van twee polen).

Trek nu een rechte lijn aan de bovenkant van de ruis (30 kHz) met een helling van 40 dB/Dec Als er geen andere piekpunten zijn, is de resonantiefrequentie van het filter 30 kHz. Om LC-parameters te selecteren. Er zijn veel keuzes van LC-parameters, de prijs van de inductor is duurder dan die van een condensator, en de keuze moet de prijs en het verlies afwegen.

Common mode-filtering

Common mode-filter is eenvoudiger te ontwerpen dan differentiële mode-filter, omdat er weinig typen zijn waaruit u kunt kiezen.
Een common-mode-filter:Common-mode capaciteit (in het bedrijfsleven Y-capaciteit genoemd; X is differentiële moduscapaciteit) + een common-mode-smoorspoel.

Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding:

De common-mode-condensator shunt de lijn naar de aarde, terwijl de common-mode-smoorspoel de gebalanceerde impedantie levert, dat wil zeggen, hij biedt dezelfde impedantie voor de bron- en retourlijn, en presenteert een pad met hoge impedantie voor de common-mode-ruis. . Voor inductie in differentiële modus is deze nul.

Numerieke selectie

In tegenstelling tot het common-mode differentieel-modus selectie-element is de condensator hier duurder dan de inductor.Er zijn twee redenen:

1.De aarding van de condensator moet bestand zijn tegen een onmiddellijke spanning van 3 kV en zelfs 6 kV, dus hij is erg omvangrijk. Er is ook een strikte veiligheidslimiet voor de waarde van de stroom die vloeit, die de maximale waarde beperkt waarop de common-mode condensator kan worden toegepast, doorgaans enkele nanofarads.

daarom,U kiest de maximaal toegestane capaciteit en past dezelfde technologie toe als eerder bepaald. LC, gebruik dezelfde stappen om de inductiewaarde te bepalen. Raak niet in paniek als u een grote common-mode-smoorspoelwaarde berekent. De twee spoelen van de common-mode-smoorspoel stromen dezelfde stroom, maar er lijkt geen nettostroom te zijn. Veel bochten zonder verzadiging.

2.Bij het berekenen van de vereiste inductantie zijn twee common-mode-condensatoren parallel geschakeld (de waarde wordt verdubbeld) en zijn twee common-mode-smoorspoelspoelen in serie geschakeld.

daarom,Krijg 2 keer windingen en 4 keer inductie. Hierdoor heb je 8 keer extra ruisonderdrukking. De capaciteit is gelijk aan 9.4 nF, terwijl de inductantie 4 mH is en de afsnijfrequentie 26 kHz.

Capaciteit en beperking

Er is een overeenkomstige frequentiebeperking van de capaciteit, die de toepassing ervan bij EMI-filtering beperkt. De elektrolytische condensator heeft een aanzienlijke ESR, wat betekent dat hij boven de RC-frequentie als resistief wordt beschouwd en niet langer een pool is.

Capaciteit = 100 μf ESR = 100 mω, die resistief wordt bij een frequentie van 16 kHz. Het wordt niet langer gebruikt voor EMI-controle.

Eigenlijk worden keramische of plastic condensatoren vaak gebruikt voor EMI-filtering.

Ze zijn ook beperkt vanwege de lead-inductie.

De 1 μF-condensator is alleen effectief onder 1 MHz.

Boven 1 MHz kan het 10 MHz bereiken met een condensator van 100 nF.

Om ruis te onderdrukken kunnen 1 μF, 100nF en 10nF parallel worden gebruikt.

Er is ook een beperking aan de inductie (de spoelweerstand ervan, hoewel niet goed voor vermogensverlies, heeft geen duidelijke invloed op de ruisonderdrukking).

De belangrijkste beperking is de verdeelde capaciteit, die parallel aan de inductor kan worden geschakeld. Boven een bepaalde frequentie is de capacitieve reactantie lager dan de inductieve reactantie, en boven deze frequentie blokkeert de inductantie niet langer de ruis.

Voorbeeld: stel dat 1mH een capaciteit heeft van 100pF. Dan stopt de inductieve impedantie met stijgen boven ongeveer 500 kHz, en neemt deze feitelijk af. Hoe kleiner de inductantie, hoe kleiner de verdeelde capaciteit en hoe hoger de afsnijfrequentie.

Twee inductoren kunnen in serie worden geschakeld in plaats van één grote inductor, omdat twee inductoren in serie zijn geschakeld om de inductantie te vergroten en hun condensatoren in serie zijn geschakeld om de capaciteit te verkleinen, maar dit wordt in de praktijk nooit gedaan.Varistor heeft capaciteit. Veel ontwerpers hebben een varistor nodig om de transiënte spanning van het elektriciteitsnet te absorberen.De varistor heeft een kleine capaciteit en kan worden gebruikt als onderdeel van filtering, wat onverwachte voordelen oplevert.Opmerking: Voeg de varistor tussen de bron- en de retourleiding toe aan de aarde. De varistor heeft ook lekstroom, dus de Y-capaciteit moet dienovereenkomstig worden verlaagd.

Twee inductoren met één magnetische kern: common-mode en differentiële-mode inductoren, waardoor kosten en volume worden bespaard.Bij het ontwerp moet echter aandacht worden besteed aan: het opwinden van een common-mode-smoorspoel, bijvoorbeeld 47 windingen aan de ene kant, terwijl de andere kant van de bronlijn nog een slag wordt opgerold.Deze inductor is nog steeds een common-mode-smoorspoel, maar nu is er een serie-inductor met een inductantie van (48 2 -47 2 )AL, die veel groter is dan die van het wikkelen van één winding op zo'n magnetische kern. Het samengestelde magnetische veld in de magnetische kern is echter niet nul, dus u moet controleren of de magnetische kern niet verzadigd raakt bij de maximale stroom.

Is er een demping van 100 dB beschikbaar?

Laagfrequente filters gebruiken alleen tweepolige filters, dus het is niet nodig om nog een condensator, nog een inductor of nog een inductor en condensator toe te voegen voor filtering van hoge orde, omdat dergelijke filters moeilijk te ontwerpen zijn;

Voor commercieel ontwerp vereist filtering van hoge orde een andere inductor, wat betekent dat de productie moeilijk is. Behalve in bijzondere omstandigheden is een dergelijk filter niet nodig. De vierpolige verzwakking is erg snel en kan nog erger zijn als er zes polen nodig zijn.Als wordt berekend dat een inductor in het lage frequentiegebied met 60 ~ 80 dB moet worden verzwakt, kunt u het beste teruggaan en de bedrading van het circuit bestuderen.

Mogelijke methode: verhoog de schakelfrequentie om de filtervereisten te verminderen. Er zijn prestatiebeperkingen van componenten en er zijn lekkage en kruisinterferentie tussen via's in de daadwerkelijke PCB-indeling.Tussen de onderste regel en de bovenste regel kan een demping van 100 dB worden verkregen.Er kan ook een commercieel filter worden gekocht, omdat dit op zichzelf een grotere demping geeft.Omdat grote commerciële apparaten aandacht hebben besteed aan het vermijden van kruisinterferentie in de circuitindeling, en het filter in een metalen omhulsel hebben verzegeld.Je kunt het natuurlijk zelf doen, maar de kosten zijn hoger.

Disclaimer: dit artikel is overgenomen uit "Power Core City". Dit artikel vertegenwoordigt alleen de persoonlijke mening van de auteur en vertegenwoordigt niet de mening van Sacco Micro en de industrie. Het herdrukken en delen is alleen bedoeld om de bescherming van intellectuele eigendomsrechten te ondersteunen. Vermeld bij herdruk de originele bron en auteur. Als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.

Bedrijf Tel: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 332496225 Manager Qiu
Adres: Kamer 809, Blok C, Zhantao Technology Building, No.1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen