Niska częstotliwość składa się z dwóch części: trybu różnicowego i filtrowania trybu wspólnego.

Filtrowanie w trybie różnicowym ma na celu redukcję szumów w linii zasilającej bieżącej linii powrotnej.

Oznacza to, że szum na tej linii energetycznej występuje w powłoce i na linii powrotnej. Dlatego celem filtrowania jest przetoczenie go do pętli, zanim opuści powłokę, aby mieć pewność, że powróci i nie będzie można go zmierzyć. Ustaw cewkę indukcyjną na linii zasilającej, aby zapobiec jej wyłączeniu, i umieść kondensator pomiędzy zasilaniem a linią powrotną, aby zapewnić kanał o niskiej impedancji z szumami. Zwykle w testach komercyjnych używana jest sieć LISN (sieć stabilizacji impedancji linii). Badany zasilacz podłączony jest do LISN poprzez cewkę indukcyjną i kondensator, zapewniając impedancję źródła 50 ω.

Czasami szum może być tak mały, że indukcyjność nie jest potrzebna. Kondensator i rezystor 50 ω tworzą ścieżkę dzielnika napięcia, która wystarcza do przeniesienia większości szumów. Aby ten obwód działał, ESR kondensatora musi być ograniczona. Wypróbuj kondensatory wielowarstwowe i metalizowane kondensatory plastikowe.

wybierz wartość liczbową

Filtrowanie w trybie różnicowym pokazano w następującym obwodzie:

Składa się z obwodu LC drugiego rzędu. Z pomiaru wynika, że ​​znamy widmo hałasu przed filtracją, ale jednocześnie wiemy, że projektowany filtr drugiego rzędu tłumi hałas na poziomie 40 dB/Dec. Jest to punkt początkowy, który określa punkt zwrotny filtra.

Najpierw znajdź najniższy składnik trybu różnicowego częstotliwości. Np. 20 dB przy 100 kHz. Wtedy częstotliwość tej gwiazdy wynosi 100 kHz/10 ~ 30 kHz (ze względu na pierwiastek kwadratowy z dwóch biegunów).

Teraz narysuj linię prostą na górze szumu (30 kHz) o nachyleniu 40 dB/grudzień Jeśli nie ma innych punktów szczytowych, częstotliwość rezonansowa filtra wynosi 30 kHz. Aby wybrać parametry LC. Istnieje wiele możliwości wyboru parametrów LC, cena cewki indukcyjnej jest droższa niż kondensatora, a wybór powinien uwzględniać cenę i stratę.

Filtrowanie w trybie wspólnym

Filtr trybu wspólnego jest łatwiejszy do zaprojektowania niż filtr trybu różnicowego, ponieważ istnieje kilka typów do wyboru.
Filtr trybu wspólnego:Pojemność w trybie wspólnym (zwana w biznesie pojemnością Y; X to pojemność w trybie różnicowym) + dławik w trybie wspólnym.

Jak pokazano na poniższym rysunku:

Kondensator trybu wspólnego bocznikuje linię do masy, podczas gdy dławik trybu wspólnego zapewnia zrównoważoną impedancję, to znaczy zapewnia tę samą impedancję dla źródła i linii powrotnej oraz zapewnia ścieżkę o wysokiej impedancji dla szumu w trybie wspólnym . Dla indukcyjności trybu różnicowego wynosi ona zero.

Wybór numeryczny

W przeciwieństwie do elementu wyboru trybu różnicowego w trybie wspólnym, kondensator jest tutaj droższy niż cewka indukcyjna.Są dwa powody:

1.Uziemienie kondensatora musi być w stanie wytrzymać chwilowe napięcie 3 kV, a nawet 6 kV, dlatego jest bardzo nieporęczne. Istnieje również ścisły limit bezpieczeństwa dotyczący wartości przepływającego prądu, który ogranicza maksymalną wartość, do której można zastosować kondensator trybu wspólnego, zwykle kilka nanofaradów.

W związku z tym,Wybierasz maksymalną dopuszczalną pojemność i stosujesz tę samą technologię, która została wcześniej ustalona. LC, wykonaj te same czynności, aby określić wartość indukcyjności. Nie panikuj, jeśli obliczysz dużą wartość dławika w trybie wspólnym. Dwie cewki dławika trybu wspólnego przepływają ten sam prąd, ale wydaje się, że nie ma prądu netto. Wiele zwojów bez nasycenia.

2.Przy obliczaniu wymaganej indukcyjności łączy się równolegle dwa kondensatory sygnału wspólnego (wartość jest podwojona) oraz szeregowo dwie cewki dławika sygnału wspólnego.

w związku z tym,Uzyskaj 2 razy zwoje i 4 razy indukcyjność. Zapewnia to dodatkowe 8-krotne tłumienie hałasu. Pojemność wynosi 9.4 nF, indukcyjność wynosi 4 mH, a częstotliwość odcięcia wynosi 26 kHz.

Pojemność i ograniczenie

Istnieje odpowiednie ograniczenie częstotliwości pojemności, które ogranicza jej zastosowanie w filtrowaniu EMI. Kondensator elektrolityczny ma znaczny ESR, co oznacza, że ​​jest uważany za rezystancyjny powyżej częstotliwości RC i nie jest już biegunem.

Na przykład pojemność = 100 μ f ESR = 100 mω, która staje się oporna przy częstotliwości 16 kHz. Nie jest już używany do kontroli EMI.

W rzeczywistości do filtrowania zakłóceń elektromagnetycznych często stosuje się kondensatory ceramiczne lub plastikowe.

Są one również ograniczone ze względu na indukcyjność ołowiu.

Kondensator 1 μF jest skuteczny tylko poniżej 1 MHz.

Powyżej 1 MHz może osiągnąć 10 MHz przy kondensatorze 100 nF.

Aby stłumić szum, można zastosować równolegle 1 μF, 100 nF i 10 nF.

Istnieje również ograniczenie dotyczące indukcyjności (rezystancja cewki, choć nie jest dobra w przypadku utraty mocy, nie ma oczywistego wpływu na tłumienie szumów).

Najważniejszym ograniczeniem jest pojemność rozproszona, którą można podłączyć równolegle z cewką indukcyjną. Powyżej pewnej częstotliwości reaktancja pojemnościowa jest niższa niż reaktancja indukcyjna, a powyżej tej częstotliwości indukcyjność nie blokuje już szumu.

Przykład: załóżmy, że 1 mH ma pojemność 100 pF. Wtedy jego impedancja indukcyjna przestaje rosnąć powyżej około 500 kHz, a wręcz maleje. Oczywiście im mniejsza indukcyjność, tym mniejsza rozproszona pojemność i wyższa częstotliwość odcięcia.

Zamiast jednej dużej cewki można połączyć szeregowo dwie cewki indukcyjne, ponieważ dwie cewki są połączone szeregowo w celu zwiększenia indukcyjności, a ich kondensatory są połączone szeregowo w celu zmniejszenia pojemności, ale w praktyce nigdy się tego nie robi.Warystor ma pojemność. Wielu projektantów potrzebuje warystora do pochłaniania przejściowego napięcia sieci energetycznej.Warystor ma małą pojemność i może być stosowany jako część filtrowania, co daje nieoczekiwane zyski.Uwaga: Dodaj warystor między źródłem a linią powrotną do ziemi. Warystor ma również prąd upływowy, dlatego należy odpowiednio zmniejszyć pojemność Y.

Dwie cewki indukcyjne z jednym rdzeniem magnetycznym: cewki w trybie wspólnym i w trybie różnicowym, co pozwala zaoszczędzić koszty i objętość.Jednak w projekcie należy zwrócić uwagę na: nawinięcie dławika trybu wspólnego, na przykład 47 zwojów w jedną stronę, przy jednoczesnym nawinięciu drugiej strony linii źródłowej o jeszcze jeden zwój.Cewka ta jest nadal dławikiem trybu zwykłego, ale obecnie istnieje cewka szeregowa o indukcyjności (48 2 -47 2 )AL, która jest znacznie większa niż indukcyjność uzwojenia o jeden zwój na takim rdzeniu magnetycznym. Jednakże złożone pole magnetyczne w rdzeniu magnetycznym nie wynosi zero, dlatego należy sprawdzić, czy rdzeń magnetyczny nie powinien być nasycony maksymalnym prądem.

Czy dostępne jest tłumienie 100 dB?

Filtry niskiej częstotliwości wykorzystują tylko filtry dwubiegunowe, więc nie jest konieczne dodawanie jeszcze jednego kondensatora, jeszcze jednej cewki indukcyjnej lub jeszcze jednej cewki indukcyjnej i kondensatora w celu filtrowania wyższego rzędu, ponieważ takie filtry są trudne do zaprojektowania;

W przypadku projektów komercyjnych filtrowanie wyższego rzędu wymaga innej cewki indukcyjnej, co oznacza, że ​​produkcja jest trudna. Z wyjątkiem szczególnych okoliczności, nie ma potrzeby stosowania takiego filtra. Tłumienie czterobiegunowe jest bardzo szybkie i może być gorsze, jeśli potrzebnych jest sześć biegunów.Jeśli obliczono, że cewka indukcyjna wymaga tłumienia o 60 ~ 80 dB w obszarze niskich częstotliwości, najlepiej wrócić i przestudiować okablowanie obwodu.

Możliwa metoda: zwiększyć częstotliwość przełączania, aby zmniejszyć wymagania dotyczące filtrowania. Istnieją ograniczenia wydajności komponentów, a także występują wycieki i zakłócenia krzyżowe pomiędzy przelotkami w rzeczywistym układzie PCB.Pomiędzy dolną a górną linią można uzyskać tłumienie 100dB.Można też kupić filtr dostępny w handlu, gdyż sam w sobie zapewnia większe tłumienie.Ponieważ w głównych urządzeniach komercyjnych zwrócono uwagę na uniknięcie interferencji krzyżowych w układzie obwodów i uszczelniono filtr w metalowej obudowie.Oczywiście możesz to zrobić samodzielnie, ale koszt jest wyższy.

Zastrzeżenie: Ten artykuł pochodzi z „Power Core City”. Ten artykuł przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Służy wyłącznie do ponownego drukowania i udostępniania w celu wspierania ochrony praw własności intelektualnej. Przy przedruku proszę podać oryginalne źródło i autora. Jeśli doszło do naruszenia, skontaktuj się z nami, aby je usunąć.

Tel firmy: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Menedżer Qiu
Adres: pokój 809, blok C, budynek Zhantao Technology, nr 1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen