2021-11-01
Anahtarlama modu güç kaynakları, elektromanyetik emisyonlarla (EMI) karşılaştıklarında gürültü yaymak zorundadır.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 edildiklerinde yönetmeliklere uygun olsa da, bunların bir sisteme eklenmesi istenmeyen elektromanyetik emisyonlara yol açabilir ve bu da düzenleyici onay almak için ekstra filtreleme gerektirecektir.Satışa hazırEMI filtreleri, uygun şekilde seçilirse, emisyonları iyileştirmenin ve düzenlemelere uymanın kolay bir yoludur.
Elektromanyetik uyumluluk (EMC) sorunlarıyla uğraşırken, bunlar tipik olarak üç bileşen üzerinden modellenir: gürültü kaynakları, yollar ve alıcılar.
Gürültü kaynağı, paraziti oluşturan cihaz veya devre düğümüdür.Güç kaynağının kendisine ek olarak, gürültü kaynağı, mikroişlemciler, video sürücüleri ve RF jeneratörleri gibi diğer cihazları içerebilir.
Bir gürültü kaynağı tarafından üretilen gürültü daha sonra iki yoldan iletilebilir.Birincisi, elektromanyetik enerjinin uzaya yayıldığı ve diğer sistemlere bağlandığı radyasyon yoludur.İkincisi, sinyalin sistemin iletkenlerinden geçtiği iletim yoludur (örn. PCB hizalamaları ve seviyeleri, bileşen kabloları, giriş kabloları, vb.).Bu yol ana güç hattına dönebilir ve o hattan güç alan diğer cihazları etkileyebilir.
Alıcı, gürültü kaynağından gürültüyü alan ve parazitten etkilenen cihazdır.Alıcılar hemen hemen tüm analog ve dijital devreleri içerebilir.
EMC'yi test ederken, düzenleyiciler iletilen ve yayılan elektromanyetik emisyonları ayrı ayrı test edecektir.Her radyasyon türünün kendi sınırları ve frekans aralıkları ile bastırma yöntemleri vardır.Yayılan elektromanyetik emisyonlar çok daha yüksek bir frekans aralığını (tipik olarak 30 MHz ila 1.000 MHz) kapsar ve gürültü uzayda yayılırken nasıl kontrol edilebileceği konusunda sınırlı olabilir.Gürültü kaynağındaki gürültüyü azaltmak için uygun yerleşim ve devre tasarım tekniklerinin kullanılmasına ek olarak, yayılan gürültüyü bastırmak için ekranlama kullanılabilir.İletilen elektromanyetik emisyonlar ise daha düşük bir frekans aralığını (tipik olarak 0.15 Mhz ila 30 Mhz) kapsar ve geçtikleri için.
Hazır EMI filtrelerini seçen mühendisler, sistemleri için doğru filtreyi nasıl seçecekleri konusunda kafa karışıklığı yaşayabilir.İlk adım, EMI filtresinin temel elektrik gereksinimlerini karşılamasını sağlamaktır.İncelenecek önemli öğeler şunları içerir.
Sistemin çalışma koşullarını karşılayan bir EMI filtresi bulunduktan sonra gerçek filtreleme özellikleri gözden geçirilmelidir.Veri sayfası tipik olarak, biri ortak mod kaybını ve diğeri diferansiyel mod kaybını gösteren ekleme kaybı grafiklerine sahip olacaktır.Bu çizelgeler, kullanıcıya giriş ve çıkış arasında sinyal frekansının ne kadar zayıflatıldığını gösterir.
Ekleme kaybı, kapsanan geniş frekans aralığı nedeniyle filtre girişi ve çıkışı arasındaki sinyalin oranıdır, genellikle desibel olarak ölçülür ve aşağıdaki denklemle ifade edilir.
Ekleme kaybı (dB) = 20Log 10 (filtrelenmemiş sinyal/filtrelenmiş sinyal)
Denklem, bölme kuralı kullanılarak filtrelenmiş sinyali çözmek için yeniden yazılabilir.
Filtrelenmiş sinyal (dB) = Filtrelenmemiş sinyal (dB)-Ekleme kaybı (dB)
—— ortak mod ------ diferansiyel mod
|
|
|
| (1 A) | (2A) | (3 A) |
Bazen bir grafik verilmez, bunun yerine gürültü azaltma değeri bir veri tablosunda listelenir.Bu genellikle zayıflamanın geçerli olduğu frekans aralığıyla eşleşir.Örneğin, veri sayfası 150 kHz ile 1 GHz arasında 30 dB zayıflama belirtebilir.
Filtre verilerini görüntülerken dikkat edilmesi gereken son nokta, gürültü kaynağının ve yük empedansının filtrenin davranışını değiştirebileceğidir.Veri sayfasında verilen ekleme kaybı, uygulandığı sistemin empedansından çok farklı olabilen bir empedans (tipik olarak 50 Ω) kullanılarak türetilir.Bu nedenle, veri sayfasında gösterilen filtre iyi görünebilir, ancak son sistemin gerçek gürültü kaynağı ve yük koşulları altında performansını doğrulamak için devredeki filtreyi test etmek önemlidir.
Bir EMI filtresi seçerken, iletilen emisyonlar için bir temel değer elde etmek için filtrelenecek güç kaynağı için ön EMC testleri yapmak en iyisidir.Test sonuçları, tasarımcıya arıza sıklığını ve ekipmanın arıza derecesini söyleyecektir.Bu bilgi, EMC testini geçmeye yardımcı olmak için arıza frekansında yeterli zayıflama sağlayıp sağlayamayacağını belirlemek için EMI filtresinin ekleme kaybı grafiği ile karşılaştırılabilir.Örneğin, aşağıdaki EMI filtresinin 500 kHz'de yaklaşık -75 dB'lik bir zayıflama seviyesini gösteren ortak mod ekleme kaybı grafiğine bakarak, 500 kHz'de 64 dB'lik bir değer veren bir ortak mod radyasyon testinin bir deneme başarısızlığıBu EMI filtresi uygulanırsa EMC testinden 500 kHz'de 11 dB'lik bir marjla geçmesi beklenir.
Spektrum boyunca tutarsız zayıflama nedeniyle, tüm hata veya marj frekanslarının uygun şekilde zayıflatıldığından emin olmak önemlidir.Veri sayfası, bir ekleme kaybı grafiği yerine tek bir zayıflama değeri sağlıyorsa, bu tek değerin maksimum hata marjından büyük olmasını sağlamak önemlidir.
Anahtarlamalı güç kaynakları, önemli bir elektromanyetik radyasyon (EMI) kaynağıdır, bu nedenle bunların düzenlenmesi, diğer elektronik cihazlarla etkileşimi önlemenin anahtarıdır.Anahtarlamalı güç kaynaklarının hepsinde olmasa da çoğunda giriş tarafında filtreler bulunur, ancak çok çeşitli uygulamalarda kullanıldıklarından, tüm sistem için kullanıldıklarında son EMC testini geçmek için yeterli oldukları her zaman garanti edilmez.Hazır EMI filtreleri, dahili filtreler yeterli olmadığında ve sıfırdan ayrı bir çözüm tasarlamaktan daha fazla zaman verimli olduğunda elektromanyetik emisyonların azaltılmasına yardımcı olmanın hızlı ve kolay bir yoludur.cUI, sistemin EMC ihtiyaçları için optimize edilebilen, kart montajlı, raf montajlı ve DIN raylı konfigürasyonlarda çok çeşitli ac-dc EMI güç filtreleri ve dc-dc EMI güç filtreleri sunar.
Sorgunuzu doğrudan bize gönderin
