2022-03-09
Anahtar modugüç kaynaklarıelektromanyetik emisyonlara (EMI) göre doğası gereği gürültülüdür.Yüksek voltaj ve akım düğümlerinin hızlı geçişi, devre içinde nispeten büyük di/dt ve dv/dt değerlerine yol açarak geniş bir frekans aralığında gürültünün yayılmasına neden olur.Çoğu ülkedeki düzenleyici kurumlar, yayılabilecek elektromanyetik gürültü miktarına sınırlar koyar.Sonuç olarak, gürültü kaynaklarını azaltmak ve kalan gürültüyü filtrelemek için çok zaman ve çaba harcanmaktadır.Bununla birlikte, bu güç kaynakları tek başına test edildiğinde yönetmeliklere uygun olsa da, bunların bir sisteme eklenmesi istenmeyen elektromanyetik emisyonlara yol açabilir ve bu da düzenleyici onay almak için ekstra filtreleme gerektirecektir.Uygun şekilde seçilirse, kullanıma hazır EMI filtreleri, emisyonları iyileştirmenin ve düzenlemelere uymanın kolay bir yoludur.
Elektromanyetik uyumluluk (EMC) ile uğraşırken, problem genellikle üç bileşenle modellenir: kaynaklar, yollar ve alıcılar.
Kaynaklar, enterferansı üreten cihazlar veya devre düğümleridir.Güç kaynağının kendisine ek olarak, bu, mikroişlemciler, video sürücüleri, RF jeneratörleri vb. gibi diğer cihazları içerebilir.
Bir kaynak tarafından üretilen gürültünün daha sonra seyahat edebileceği iki yolu vardır.Birincisi, uzaya yayılan ve diğer sistemlere bağlanan elektromanyetik enerji olan yayılan bir yoldur.İkincisi, sinyalin sistemin iletkenleri (örneğin PCB izleri ve düzlemleri, bileşen kabloları, giriş kabloları, vb.) içinden geçtiği iletilen yoldur.Bu, ana güç hatlarına geri dönebilir ve bu hattan güç alan diğer ekipmanları etkileyebilir.
Alıcılar, kaynaktan yayılan gürültüyü alan ve parazitten etkilenen cihazlardır.Alıcılar hemen hemen her analog ve dijital devreyi içerebilir.
EMC için test yapılırken, regülatör yürütülen ve yayılan elektromanyetik emisyonları ayrı ayrı test edecektir.Her birinin kendi bastırma yöntemiyle birlikte kendi sınırları ve frekans aralığı vardır.Yayılan emisyonlar daha yüksek bir frekans aralığını (tipik olarak 30 MHz ila 1.000 MHz) kapsar ve gürültü uzayda ilerlerken nasıl kontrol edilebileceği sınırlıdır.Gürültüyü kaynağında azaltmak için uygun yerleşim ve devre tasarım tekniklerinin kullanılmasının yanı sıra, yayılan gürültüyü tutmak için ekranlama kullanılabilir.Öte yandan, iletilen emisyonlar daha düşük bir frekans aralığını (tipik olarak 0.15 MHz ila 30 MHz) kapsar ve iletkenlerden geçtikleri için elektrikli filtreleme bileşenleri kullanılarak kontrol edilebilir.Tasarımcı, EMI filtreleme eklerken, onu ayrı olarak tasarlamayı veya kullanıma hazır bir EMI filtresiyle gitmeyi seçebilir.
Hazır bir EMI filtresi seçen mühendisler için sistemleri için doğru filtreyi nasıl seçecekleri konusunda bazı karışıklıklar olabilir.İlk adım, EMI filtresinin temel elektrik gereksinimlerini karşıladığından emin olmaktır.İncelenecek önemli öğeler şunları içerir:
Girişe uygulanabilecek maksimum voltaj olan nominal voltaj.Bunun aşılması, filtrenin içindeki bileşenlere zarar verebilir.
Her bir giriş hattı ile toprak/şasi topraklaması arasında ölçülen izolasyon derecesi olan izolasyon voltajı (giriş ve çıkış arasında izolasyon yoktur).
Belirtilen çalışma sıcaklığı aralığında EMI filtresinden geçebilecek maksimum akım olan Nominal Akım.
Cihazın çalıştırılabileceği maksimum sıcaklık olan Çalışma Sıcaklığı.
Toprak/şasi toprağından akan akım olan Kaçak Akım.EMI filtresi, güç kaynağının kendisine ek olarak kaçak akıma katkıda bulunacaktır.Güvenlik endişeleri nedeniyle, kaçak akımın düzenlenmiş sınırları vardır ve filtrenin sızıntının katkısı tasarımcı tarafından dikkate alınmalıdır.
Sistemin çalışma koşullarını karşılayan bir EMI filtresi bulunduktan sonra gerçek filtreleme özellikleri gözden geçirilmelidir.Veri sayfasında tipik olarak, biri ortak mod ve diğeri diferansiyel mod için olmak üzere ekleme kaybı grafikleri olacaktır.Bu grafikler kullanıcıya frekansa göre giriş ve çıkış arasında sinyalin ne kadar azaltılacağını gösterir.
Ekleme kaybı, aşağıdaki denklemde gösterildiği gibi, kapsanan geniş frekans aralığı nedeniyle genellikle desibel cinsinden ölçülen, filtre girişindeki sinyalin çıkıştaki sinyale oranıdır.
Ekleme Kaybı (dB) = 20 Log 10 (Filtrelenmemiş sinyal / Filtrelenmiş Sinyal)
Bu, filtrelenmiş sinyali çözmek için bölüm kuralı kullanılarak yeniden yazılabilir.
Filtrelenmiş Sinyal (dB) = Filtrelenmemiş Sinyal (dB) - Ekleme Kaybı (dB)
Bazı durumlarda, bir grafik verilmez ve bunun yerine veri sayfasında bir gürültü azaltma değeri listelenir.Bu genellikle zayıflamanın uygulanabilir olduğu bir frekans aralığı ile eşleştirilir.Örneğin, bir veri sayfası 150 kHz ile 1 GHz arasında 30 dB zayıflama belirtebilir.
Filtre verilerini gözden geçirirken dikkat edilmesi gereken son nokta, kaynak ve yük empedanslarının filtrenin davranışını değiştireceğidir.Veri sayfasında verilen ekleme kaybı, uygulandığı sistemden oldukça farklı olabilen bir empedans (tipik olarak 50 Ω) kullanılarak elde edilmiştir.Bu nedenle, bir filtre kağıt üzerinde iyi görünse de, son sistemin gerçek kaynak ve yük koşulları altında performansını doğrulamak için filtreyi devrede test etmek önemlidir.
Bir EMI filtresi seçerken, iletilen emisyonların temel çizgisini elde etmek için filtrelenecek güç kaynağının ön EMC testinden geçmesi idealdir.Test sonuçları, bir tasarımcıya ünitenin hangi frekanslarda ve ne kadar başarısız olduğunu söyleyecektir.Bu bilgi, başarısız frekanslarda EMC testini geçmek için yeterli zayıflama sağlayıp sağlamadığını belirlemek için EMI filtresinin ekleme kaybı grafikleriyle karşılaştırılabilir.Örneğin, ortak mod emisyon testi 500 kHz'de 64 dB başarısız olursa, aşağıdaki EMI filtresinin ortak mod ekleme kaybı grafiğine başvurulursa, 500 kHz'de yaklaşık -75 dB'lik bir zayıflama seviyesi gösterilir.Bu EMI filtresi uygulanmışsa, EMC testini 500 kHz'de 11 dB marjla geçmek beklenebilir.
Frekans spektrumu boyunca tutarsız zayıflama nedeniyle, tüm arızalı veya marjinal frekansların uygun şekilde azaltılacağından emin olmak önemlidir.Veri sayfası, ekleme kaybı grafiği yerine tek bir zayıflama değeri sağladıysa, bu tek değerin en büyük başarısızlık marjından büyük olduğundan emin olmak çok önemlidir.
Anahtarlamagüç kaynaklarıdiğer elektroniklerle etkileşimi önlemek için düzenlemelerini hayati kılan önemli bir elektromanyetik emisyon (EMI) kaynağıdır.Anahtarlamalı güç kaynaklarının çoğunda, hatta hepsinde girişte bir filtre bulunur, ancak çok çeşitli uygulamalar nedeniyle, bu, eksiksiz bir sisteme uygulandıktan sonra nihai EMC testini geçmek için her zaman yeterli olmayabilir.Hazır EMI filtreleri, dahili filtre yeterli değilse elektromanyetik emisyonları azaltmanın hızlı ve kolay bir yoludur ve sıfırdan ayrı bir çözüm tasarlama zorunluluğundan zaman kazandırabilir.CUI, bir sistemin elektromanyetik uyumluluk ihtiyaçları için kolayca optimize edilmiş kart montajı, kasa montajı ve DIN rayı yapılandırmalarında birkaç ac-dc EMI güç filtresi ve dc-dc EMI güç filtresi sunar.
Sorgunuzu doğrudan bize gönderin
