Düşük frekans iki bölümden gelir: diferansiyel mod ve ortak mod filtreleme.

Diferansiyel mod filtreleme, mevcut dönüş hattının güç hattındaki gürültüyü azaltmaya çalışır.

Bu, o güç hattındaki gürültünün kabukta ve dönüş hattında mevcut olduğu anlamına gelir. Bu nedenle filtrelemenin amacı, kabuktan ayrılmadan önce onu döngüye yönlendirerek geri dönmesini ve ölçülememesini sağlamaktır. Güç hattının dışarı çıkmasını engellemek için üzerine bir indüktör yerleştirin ve gürültü ile düşük empedanslı bir kanal sağlamak için güç kaynağı ile dönüş hattı arasında bir kapasitör sağlayın. Ticari testlerde genellikle LISN (Hat Empedansı Stabilizasyon Ağı) kullanılır. Test edilen güç kaynağı, 50 ω kaynak empedansı sağlayan bir indüktör ve kapasitör aracılığıyla LISN'ye bağlanır.

Bazen gürültü o kadar küçük olabilir ki endüktansa ihtiyaç duyulmaz. Kondansatör ve 50 ω direnç, gürültünün çoğunu aktarmaya yetecek bir voltaj bölücü yol oluşturur. Bu devrenin çalışabilmesi için kapasitörün ESR'sinin sınırlı olması gerekir. Çok katmanlı kapasitörleri ve metalize plastik kapasitörleri deneyin.

sayısal değeri seç

Diferansiyel mod filtreleme aşağıdaki devrede gösterilmektedir:

İkinci dereceden bir LC devresinden oluşur. Ölçüme göre filtreleme öncesinde gürültü spektrumunu biliyoruz ve aynı zamanda tasarlanacak ikinci dereceden filtrenin gürültüyü 40 dB/Dec oranında zayıflattığını da biliyoruz. Filtrenin dönüm noktasını belirleyen başlangıç ​​noktası burasıdır.

Öncelikle en düşük frekanslı diferansiyel mod bileşenini bulun. Örneğin 20kHz'de 100dB. O zaman bu yıldız frekansı 100kHz/ 10=30kHz'dir (iki kutbun karekökü nedeniyle).

Şimdi gürültünün (30kHz) tepesine 40dB/Dec eğimle düz bir çizgi çizin Başka tepe noktası yoksa filtrenin rezonans frekansı 30kHz'dir. LC parametrelerini seçmek için. LC parametrelerinin birçok seçeneği vardır, indüktörün fiyatı kapasitörün fiyatından daha pahalıdır ve seçimin fiyatı ve zararı tartması gerekir.

Ortak mod filtreleme

Ortak mod filtresinin tasarımı, diferansiyel mod filtresine göre daha kolaydır çünkü seçilebilecek çok az tür vardır.
Ortak mod filtresi:Ortak mod kapasitansı (iş dünyasında Y kapasitansı olarak adlandırılır; X, diferansiyel mod kapasitansı) + ortak mod bobinidir.

Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi:

Ortak mod kapasitör hattı toprağa yönlendirirken, ortak mod bobini dengeli empedans sağlar; yani kaynak ve dönüş hattı için aynı empedansı sağlar ve ortak mod gürültüsü için yüksek empedanslı bir yol sunar. . Diferansiyel mod endüktansı için sıfırdır.

Sayısal seçim

Ortak mod diferansiyel mod seçim elemanının aksine buradaki kapasitör, indüktörden daha pahalıdır.İki nedeni var:

1.Kondansatör topraklaması, anlık 3kV hatta 6kV Gerilime dayanabilmelidir, bu nedenle çok hantaldır. Ayrıca, akan akımın değeri üzerinde, ortak mod kapasitörünün uygulanabileceği maksimum değeri, tipik olarak birkaç nanofarad'ı sınırlayan katı bir güvenlik sınırı vardır.

Öyleyse,İzin verilen maksimum kapasitansı seçersiniz ve daha önce belirlenen teknolojinin aynısını uygularsınız. LC, endüktans değerini belirlemek için aynı adımları kullanın. Büyük bir ortak mod şok değeri hesaplarsanız paniğe kapılmayın. Ortak mod bobininin iki bobini aynı akımı akıtıyor, ancak net akım yok gibi görünüyor. Doygunluk olmadan birçok dönüş.

2.Gerekli endüktansı hesaplarken, iki ortak modlu kapasitör paralel olarak bağlanır (değer iki katına çıkar) ve iki ortak mod bobini bobini seri olarak bağlanır.

bu nedenle,2 kez dönüş ve 4 kez endüktans elde edin. Bu size ekstra 8 kat daha fazla gürültü bastırma sağlar. Kapasitans 9.4nF'ye eşittir, endüktans 4mH'dir ve kesme frekansı 26kHz'dir.

Kapasite ve sınırlama

EMI filtrelemedeki uygulamasını sınırlayan, karşılık gelen bir kapasitans frekans sınırlaması vardır. Elektrolitik kapasitör önemli bir ESR'ye sahiptir; bu, RC frekansının üzerinde dirençli olarak kabul edildiği ve artık bir kutup olmadığı anlamına gelir.

Örneğin kapasitans = 100 μf ESR = 100 mω, 16kHz frekansında dirençli hale gelir. Artık EMI kontrolü için kullanılmamaktadır.

Aslında EMI filtreleme için sıklıkla seramik veya plastik kapasitörler kullanılır.

Kurşun endüktansı nedeniyle de sınırlıdırlar.

1 μF kapasitör yalnızca 1MHz'in altında etkilidir.

1MHz'in üzerinde 10nF kapasitör ile 100MHz'e ulaşabilir.

Gürültüyü bastırmak için 1 μF, 100nF ve 10nF paralel olarak kullanılabilir.

Endüktans üzerinde de bir sınırlama vardır (bobin direnci, güç kaybı için iyi olmasa da gürültü bastırma üzerinde belirgin bir etkiye sahip değildir).

En önemli sınırlama, indüktöre paralel olarak bağlanabilen dağıtılmış kapasitanstır. Belirli bir frekansın üzerinde kapasitif reaktans endüktif reaktanstan daha düşüktür ve bu frekansın üzerinde endüktans artık gürültüyü engellemez.

Örnek: 1 mH'nin 100pF kapasitansa sahip olduğunu varsayalım. Daha sonra endüktif empedansı yaklaşık 500 kHz'in üzerine çıkmayı bırakır ve aslında azalır. Elbette endüktans ne kadar küçük olursa, dağıtılan kapasitans da o kadar küçük olur ve kesme frekansı da o kadar yüksek olur.

Bir büyük indüktör yerine iki indüktör seri olarak bağlanabilir, çünkü iki indüktör endüktansı arttırmak için seri olarak bağlanır ve kapasitansları kapasitansı azaltmak için seri olarak bağlanır, ancak bu pratikte asla yapılmaz.Varistör kapasitansa sahiptir. Birçok tasarımcı, güç şebekesinin geçici voltajını absorbe etmek için bir varistöre ihtiyaç duyar.Varistör küçük bir kapasitansa sahiptir ve beklenmedik kazanımları olan filtrelemenin bir parçası olarak kullanılabilir.Not: Kaynak ile dönüş hattı arasına varistörü toprağa ekleyin. Varistörde de kaçak akım vardır, dolayısıyla Y kapasitansı buna göre azaltılmalıdır.

Tek manyetik çekirdekli iki indüktör: ortak modlu ve diferansiyel modlu indüktörler, maliyet ve hacim tasarrufu sağlar.Bununla birlikte, tasarımda şu hususlara dikkat edilmelidir: ortak modlu bir boğucuyu örneğin bir tarafa 47 tur sarmak, kaynak hattının diğer tarafını bir tur daha sarmak.Bu indüktör hala ortak modlu bir bobindir, ancak artık (48 2 -47 2 ) AL endüktansına sahip bir seri indüktör vardır; bu, böyle bir manyetik çekirdeğin bir tur sarılmasından çok daha büyüktür. Ancak manyetik çekirdekteki kompozit manyetik alan sıfır değildir, bu nedenle manyetik çekirdeğin maksimum akımda doygunluğa ulaşmaması gerektiğini kontrol etmelisiniz.

100dB zayıflama mevcut mu?

Düşük frekanslı filtreler yalnızca iki kutuplu filtreler kullanır, bu nedenle yüksek dereceli filtreleme için bir kapasitör, bir indüktör veya bir indüktör ve kapasitör daha eklemek gerekli değildir, çünkü bu tür filtrelerin tasarımı zordur;

Ticari tasarım için yüksek dereceli filtreleme başka bir indüktör gerektirir, bu da üretimin zor olduğu anlamına gelir. Özel durumlar dışında böyle bir filtreye gerek yoktur. Dört kutuplu zayıflama çok hızlıdır ve altı kutba ihtiyaç duyulursa durum daha da kötü olabilir.Bir indüktörün düşük frekans bölgesinde 60~80dB kadar zayıflatılması gerektiği hesaplanırsa en iyisi geri dönüp devre kablolamasını incelemektir.

Olası yöntem: Filtreleme gereksinimlerini azaltmak için anahtarlama frekansını artırın. Bileşenlerin performans sınırlamaları vardır ve gerçek PCB düzeninde yollar arasında sızıntı ve çapraz girişim vardır.Alt çizgi ile üst çizgi arasında 100dB'lik bir zayıflama elde edilebilir.Kendi başına daha fazla zayıflama sağladığı için ticari bir filtre de satın alınabilir.Çünkü büyük ticari cihazlar devre düzeninin çapraz girişimini önlemeye dikkat etmiş ve filtreyi metal bir kabuk içine kapatmıştır.Elbette bunu kendiniz de yapabilirsiniz ancak maliyeti daha yüksektir.

Yasal Uyarı: Bu makale "Power Core City"den kopyalanmıştır. Bu makale yalnızca yazarın kişisel görüşlerini temsil etmekte olup Sacco Micro ve sektörün görüşlerini temsil etmemektedir. Fikri mülkiyet haklarının korunmasını desteklemek amacıyla yalnızca yeniden basılması ve paylaşılması içindir. Lütfen yeniden basarken orijinal kaynağı ve yazarını belirtin. Herhangi bir ihlal varsa, silmek için lütfen bizimle iletişime geçin.

Şirket Tel: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-posta: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Yönetici Qiu
Adres: Oda 809, Blok C, Zhantao Teknoloji Binası, No.1079 Minzhi Bulvarı, Longhua Yeni Bölgesi, Shenzhen