Низкая частота состоит из двух частей: дифференциальной и синфазной фильтрации.

Фильтрация в дифференциальном режиме пытается уменьшить шум в линии питания обратной линии тока.

Это означает, что шум на этой линии электропередачи существует в корпусе и обратной линии. Следовательно, цель фильтрации состоит в том, чтобы шунтировать его в контур до того, как он покинет оболочку, чтобы гарантировать, что он вернется и не сможет быть измерен. Установите дроссель на линии электропередачи, чтобы предотвратить ее выход, и установите конденсатор между источником питания и обратной линией, чтобы обеспечить низкоомный канал с шумом. Обычно при коммерческих испытаниях используется LISN (сеть стабилизации импеданса линии). Испытуемый источник питания подключается к LISN через дроссель и конденсатор, обеспечивающие сопротивление источника 50 Ом.

Иногда шум может быть настолько мал, что индуктивность не нужна. Конденсатор и резистор сопротивлением 50 Ом образуют делитель напряжения, которого достаточно для передачи большей части шума. Чтобы эта схема работала, необходимо ограничить ESR конденсатора. Попробуйте многослойные конденсаторы и конденсаторы из металлизированного пластика.

выберите числовое значение

Фильтрация дифференциального режима показана на следующей схеме:

Он состоит из LC-цепи второго порядка. Согласно измерениям, мы знаем спектр шума перед фильтрацией, и в то же время мы знаем, что разрабатываемый фильтр второго порядка ослабляет шум на 40 дБ/дек. Это отправная точка, определяющая поворотный момент фильтра.

Сначала найдите компонент дифференциального режима с самой низкой частотой. Например, 20 дБ при 100 кГц. Тогда эта звездная частота равна 100 кГц/10 х 30 кГц (из-за квадратного корня из двух полюсов).

Теперь нарисуйте прямую линию на вершине шума (30 кГц) с наклоном 40 дБ/декабрь. Если других пиковых точек нет, резонансная частота фильтра равна 30 кГц. Для выбора параметров ЖК. Существует множество вариантов параметров LC, цена дросселя дороже, чем цена конденсатора, и при выборе следует учитывать цену и потери.

Синфазная фильтрация

Фильтр синфазного режима спроектировать проще, чем фильтр дифференциального режима, поскольку существует несколько типов на выбор.
Фильтр общего режима:Синфазная емкость (в бизнесе называемая емкостью Y; X — дифференциальная емкость) + синфазный дроссель.

Как показано на рисунке ниже:

Синфазный конденсатор шунтирует линию на землю, в то время как синфазный дроссель обеспечивает сбалансированный импеданс, то есть он обеспечивает одинаковый импеданс для истока и обратной линии и представляет собой путь с высоким импедансом для синфазного шума. . Для индуктивности дифференциального режима она равна нулю.

Числовой выбор

В отличие от синфазно-дифференциального элемента выбора режима, конденсатор здесь дороже дросселя.Есть две причины:

1.Заземление конденсатора должно выдерживать мгновенное напряжение 3 кВ или даже 6 кВ, поэтому оно очень громоздкое. Существует также строгий безопасный предел величины протекающего тока, который ограничивает максимальное значение, к которому может быть применен синфазный конденсатор, обычно несколько нанофарад.

поэтому,Вы выбираете максимально допустимую емкость и применяете ту же технологию, которая была определена ранее. LC, используйте те же действия для определения значения индуктивности. Не паникуйте, если вы вычислите большое значение синфазного дросселя. Две катушки синфазного дросселя пропускают одинаковый ток, но, похоже, чистого тока нет. Многие повороты без насыщения.

2.При расчете необходимой индуктивности два синфазных конденсатора подключаются параллельно (величина увеличивается в два раза), а две катушки синфазного дросселя - последовательно.

следовательно,Получите 2-кратный оборот и 4-кратную индуктивность. Это дает дополнительное 8-кратное подавление шума. Емкость равна 9.4нФ, индуктивность 4мГн, частота среза 26кГц.

Емкость и ограничение

Существует соответствующее частотное ограничение емкости, что ограничивает ее применение при фильтрации электромагнитных помех. Электролитический конденсатор имеет значительное ESR, что означает, что он считается резистивным выше частоты RC и больше не является полюсом.

Например, емкость = 100 мкФ ESR = 100 мОм, которая становится резистивной на частоте 16кГц. Он больше не используется для контроля электромагнитных помех.

На самом деле для фильтрации электромагнитных помех часто используются керамические или пластиковые конденсаторы.

Они также ограничены из-за индуктивности выводов.

Конденсатор емкостью 1 мкФ эффективен только на частотах ниже 1 МГц.

Выше 1 МГц она может достигать 10 МГц с конденсатором 100 нФ.

Для подавления шума можно использовать параллельно 1 мкФ, 100 нФ и 10 нФ.

Также имеется ограничение на индуктивность (сопротивление ее катушки хоть и не способствует потерям мощности, но не оказывает очевидного влияния на подавление шума).

Наиболее важным ограничением является распределенная емкость, которая может быть подключена параллельно дросселю. Выше определенной частоты емкостное реактивное сопротивление ниже индуктивного реактивного сопротивления, а выше этой частоты индуктивность больше не блокирует шум.

Пример: предположим, что 1 мГн имеет емкость 100 пФ. Затем его индуктивный импеданс перестает увеличиваться выше примерно 500 кГц, а фактически уменьшается. Разумеется, чем меньше индуктивность, тем меньше распределенная емкость и тем выше частота среза.

Вместо одного большого дросселя можно соединить два дросселя последовательно, поскольку два дросселя соединяются последовательно для увеличения индуктивности, а их конденсаторы соединяются последовательно для уменьшения емкости, но на практике этого никогда не делается.Варистор имеет емкость. Многим проектировщикам необходим варистор для поглощения переходного напряжения электросети.Варистор имеет небольшую емкость и может использоваться как часть фильтрации, обеспечивающей неожиданный выигрыш.Примечание. Добавьте варистор между источником и обратной линией на землю. Варистор также имеет ток утечки, поэтому емкость Y следует соответственно уменьшить.

Два индуктора с одним магнитным сердечником: синфазный и дифференциальный, что позволяет экономить затраты и объем.Однако при проектировании следует обратить внимание на то, чтобы намотать синфазный дроссель, например, на 47 витков с одной стороны, а с другой стороны истоковой линии намотать еще на один виток.Этот дроссель по-прежнему является синфазным дросселем, но теперь существует последовательный дроссель с индуктивностью (48 2 -47 2 )AL, что значительно больше, чем у намотки одного витка на таком магнитопроводе. Однако составное магнитное поле в магнитопроводе не равно нулю, поэтому следует проверить, чтобы магнитопровод не насыщался при максимальном токе.

Доступно ли ослабление 100 дБ?

В низкочастотных фильтрах используются только двухполюсные фильтры, поэтому нет необходимости добавлять еще один конденсатор, еще одну катушку индуктивности или еще одну катушку индуктивности и конденсатор для фильтрации высокого порядка, поскольку такие фильтры сложно спроектировать;

Для коммерческого проектирования для фильтрации высокого порядка требуется другой индуктор, а это означает, что производство затруднено. За исключением особых обстоятельств, в таком фильтре нет необходимости. Четырехполюсное затухание происходит очень быстро, и оно может быть еще хуже, если потребуется шесть полюсов.Если подсчитано, что дроссель необходимо ослабить на 60–80 дБ в области низких частот, лучше всего вернуться назад и изучить схему подключения.

Возможный метод: увеличить частоту переключения, чтобы снизить требования к фильтрации. Существуют ограничения по производительности компонентов, а также утечки и перекрестные помехи между переходными отверстиями в реальной разводке печатной платы.Между нижней и верхней линией можно получить затухание в 100 дБ.Также можно купить коммерческий фильтр, поскольку он сам по себе обеспечивает большее затухание.Потому что в крупных коммерческих устройствах уделено внимание тому, чтобы избежать перекрестного взаимодействия схемы, и запечатали фильтр в металлический корпус.Конечно, можно сделать это и самостоятельно, но стоимость будет выше.

Отказ от ответственности: эта статья воспроизведена из «Power Core City». Эта статья отражает только личную точку зрения автора и не отражает точку зрения Sacco Micro и отрасли. Он предназначен только для перепечатки и распространения в целях защиты прав интеллектуальной собственности. При перепечатке просьба указывать первоисточник и автора. Если есть какие-либо нарушения, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы удалить их.

Тел. компании: +86-0755-83044319
Факс/факс:+86-0755-83975897
Почта: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Менеджер Цю
Адрес: комната 809, блок C, здание Zhantao Technology Building, проспект Минчжи № 1079, новый район Лунхуа, Шэньчжэнь.