nyheter

Selv om vanlig modus choker er populære, er en annen mulighet et monolitisk EMI-filter. Hvis oppsettet er rimelig, kan disse flerlags keramiske komponentene gi utmerket støydemping i vanlig modus.
Mange faktorer øker mengden "støy"-interferens som kan skade eller forstyrre funksjonaliteten til elektroniske enheter. Dagens bil er et typisk eksempel. I en bil kan du finne Wi-Fi, Bluetooth, satellittradio, GPS-systemer, og dette er bare begynnelsen. For å håndtere denne typen støyinterferens bruker industrien vanligvis skjerming og EMI-filtre for å eliminere uønsket støy. Men nå er noen tradisjonelle løsninger for å eliminere EMI/RFI ikke lenger anvendelige.
Dette problemet har fått mange OEM-er til å unngå valg som 2-kondensatordifferensial, 3-kondensator (en X-kondensator og to Y-kondensatorer), gjennomføringsfiltre, common mode-drosler eller en kombinasjon av disse for å få mer passende løsninger, for eksempel i monolittisk EMI-filter med bedre støydemping i mindre pakke.
Når elektronisk utstyr mottar sterke elektromagnetiske bølger, kan uønskede strømmer induseres i kretsen og forårsake uventet drift - eller forstyrre den tiltenkte driften.
EMI/RFI kan være i form av ledede eller utstrålte utslipp. Når EMI ledes, betyr det at støy forplanter seg langs elektriske ledere. Når støy forplantes i luften i form av et magnetfelt eller radiobølger, oppstår utstrålt EMI.
Selv om energien som tilføres fra utsiden er liten, hvis den blandes med radiobølger som brukes til kringkasting og kommunikasjon, vil det føre til mottakssvikt, unormal lydstøy eller videoavbrudd. Hvis energien er for sterk, kan det elektroniske utstyret bli skadet.
Kilder inkluderer naturlig støy (som elektrostatisk utladning, belysning og andre kilder) og kunstig støy (som kontaktstøy, bruk av høyfrekvent lekkasjeutstyr, skadelig stråling osv.). Generelt er EMI/RFI-støy vanlig modusstøy, så løsningen er å bruke EMI-filtre for å eliminere uønskede høye frekvenser som en separat enhet eller innebygd i et kretskort.
EMI-filter EMI-filter er vanligvis sammensatt av passive komponenter, som kondensatorer og induktorer, som er koblet til en krets.
"Induktorer lar likestrøm eller lavfrekvent strøm passere, mens de blokkerer skadelige uønskede høyfrekvente strømmer. Kondensatorer gir en lavimpedansbane for å overføre høyfrekvent støy fra inngangen til filteret tilbake til strøm- eller jordforbindelsen, sier Johanson Dielectrics Christophe Cambrelin sa at selskapet lager flerlags keramiske kondensatorer og EMI-filtre.
Tradisjonelle fellesmodusfiltreringsmetoder inkluderer lavpassfiltre som bruker kondensatorer som sender signaler med frekvenser lavere enn en valgt grensefrekvens og demper signaler med frekvenser høyere enn grensefrekvensen.
Et vanlig utgangspunkt er å bruke et par kondensatorer i en differensialkonfigurasjon, ved å bruke en kondensator mellom hver trase og bakken til differensialinngangen. Kondensatorfilteret i hver gren overfører EMI/RFI til bakken over den angitte grensefrekvensen. Siden denne konfigurasjonen innebærer å sende signaler av motsatt fase gjennom to ledninger, forbedrer den signal-til-støy-forholdet mens den sender uønsket støy til bakken.
"Dessverre varierer kapasitansverdien til MLCC-er med X7R-dielektrikk (vanligvis brukt for denne funksjonen) betydelig med tid, forspenning og temperatur," sa Cambrelin.
"Så selv om disse to kondensatorene er tett tilpasset ved romtemperatur og lav spenning, på et gitt tidspunkt, når tiden, spenningen eller temperaturen endres, vil de sannsynligvis ende opp med svært forskjellige verdier. Denne typen mellom to linjer En mismatch vil forårsake ulik respons nær filtergrensen. Derfor konverterer den vanlig modusstøy til differensiell støy."
En annen løsning er å bygge bro over en "X"-kondensator med stor verdi mellom de to "Y"-kondensatorene. "X"-kondensatorshunten kan gi den nødvendige balanseringseffekten i vanlig modus, men vil gi uønskede differensialsignalfiltreringsbivirkninger. Den kanskje vanligste løsningen og alternativet til lavpassfiltre er vanlig modus choker.
Common mode choken er en 1:1 transformator der begge viklingene fungerer som primære og sekundære. I denne metoden induserer strømmen som går gjennom en vikling den motsatte strømmen i den andre viklingen. Dessverre er choker i vanlig modus også tunge, dyre og utsatt for feil forårsaket av vibrasjoner.
Likevel er en passende common mode choke med perfekt matching og kobling mellom viklingene gjennomsiktig for differensialsignaler og har høy impedans for common mode støy. En ulempe med vanlig modus chokes er det begrensede frekvensområdet forårsaket av parasittisk kapasitans. For et gitt kjernemateriale, jo høyere induktans som brukes for å oppnå lavere frekvensfiltrering, jo større antall omdreininger kreves og parasittisk kapasitans som følger med det, noe som gjør høyfrekvensfiltrering ineffektiv.
Uoverensstemmelser i mekaniske produksjonstoleranser mellom viklinger kan forårsake moduskonvertering, der en del av signalenergien konverteres til vanlig modusstøy, og omvendt. Denne situasjonen vil forårsake problemer med elektromagnetisk kompatibilitet og immunitet. Misforholdet reduserer også den effektive induktansen til hvert ben.
I alle fall, når differensialsignalet (pass) fungerer i samme frekvensområde som vanlig modusstøy som må undertrykkes, har choken i fellesmodus en betydelig fordel i forhold til andre alternativer. Ved å bruke felles modus choker, kan signalpassbåndet utvides til felles modus stoppbånd.
Monolittiske EMI-filtre Selv om vanlig modus-chokes er populære, er en annen mulighet monolittiske EMI-filtre. Hvis oppsettet er rimelig, kan disse flerlags keramiske komponentene gi utmerket støydemping i vanlig modus. De kombinerer to balanserte parallelle kondensatorer i en pakke, som har gjensidig induktanskansellering og skjermingseffekter. Disse filtrene bruker to uavhengige elektriske veier i en enkelt enhet koblet til fire eksterne tilkoblinger.
For å unngå forvirring bør det bemerkes at det monolittiske EMI-filteret ikke er en tradisjonell gjennomføringskondensator. Selv om de ser like ut (samme pakke og utseende), er designene deres ganske forskjellige, og tilkoblingsmetodene deres er også forskjellige. Som andre EMI-filtre, demper et enkeltbrikke EMI-filter all energi over den spesifiserte grensefrekvensen, og velger bare den nødvendige signalenergien som skal passere, samtidig som uønsket støy overføres til "bakken".
Nøkkelen er imidlertid svært lav induktans og matchet impedans. For et monolittisk EMI-filter er terminalen internt koblet til den vanlige referanseelektroden (skjerming) i enheten, og kortet er adskilt av referanseelektroden. Når det gjelder statisk elektrisitet, er de tre elektriske nodene dannet av to kapasitive halvdeler, som deler en felles referanseelektrode, alle referanseelektroder er inneholdt i en enkelt keramisk kropp.
Balansen mellom de to halvdelene av kondensatoren betyr også at de piezoelektriske effektene er like og motsatte, og kansellerer hverandre. Dette forholdet påvirker også endringer i temperatur og spenning, så komponentene på de to linjene har samme grad av aldring. Hvis disse monolittiske EMI-filtrene har en ulempe, kan de ikke brukes hvis fellesmodusstøyen har samme frekvens som differensialsignalet. "I dette tilfellet er en vanlig modus choke en bedre løsning," sa Cambrelin.
Bla gjennom den siste utgaven av Design World og tidligere utgaver i et brukervennlig format av høy kvalitet. Rediger, del og last ned umiddelbart med ledende designmagasiner.
Verdens beste problemløsende EE-forum, som dekker mikrokontrollere, DSP, nettverk, analog og digital design, RF, kraftelektronikk, PCB-kabling, etc.
Engineering Exchange er et globalt pedagogisk nettsamfunn for ingeniører. Koble til, del og lær i dag »
Copyright © 2021 WTWH Media LLC. alle rettigheter forbeholdt. Uten skriftlig forhåndstillatelse fra WTWH MediaPrivacy Policy |, kan materialet på denne nettsiden ikke kopieres, distribueres, overføres, bufres eller brukes på annen måte. Reklame | Om oss