Ortak mod bobinleri popüler olmasına rağmen, yekpare bir EMI filtresi bir alternatif olabilir. Düzgün yerleştirildiğinde, bu çok katmanlı seramik bileşenler, mükemmel ortak mod gürültü reddi sağlar.
Pek çok faktör, elektronik ekipmanın işlevselliğine zarar verebilecek veya çalışmasını engelleyebilecek "gürültü" girişimi miktarını artırır. Günümüz arabaları buna en iyi örnektir. Arabada Wi-Fi, Bluetooth, uydu radyosu, GPS sistemleri ve bu sadece başlangıç. Bu gürültü girişimini yönetmek için endüstri, istenmeyen gürültüyü ortadan kaldırmak için genellikle koruma ve EMI filtreleri kullanır. Ancak EMI/RFI'yi ortadan kaldırmak için bazı geleneksel çözümler artık yeterli değildir.
Bu sorun, birçok OEM'in 2 kapasitörlü diferansiyel, 3 kapasitör (bir X kapasitör ve 2 Y kapasitör), besleme filtreleri, ortak mod bobinleri veya bunların bir kombinasyonunu kullanmaktan kaçınmasına neden olur. daha küçük bir pakette daha iyi gürültü engelleme.
Elektronik ekipman güçlü elektromanyetik dalgalar aldığında, devrede istenmeyen akımlar indüklenebilir ve istenmeyen çalışmaya neden olabilir veya amaçlanan çalışmaya müdahale edebilir.
EMI/RFI, iletilen veya yayılan emisyonlar şeklinde olabilir. EMI yapıldığında, gürültünün elektrik iletkenleri boyunca yayıldığı anlamına gelir. Yayılan EMI, gürültü manyetik alanlar veya radyo dalgaları şeklinde havada yayıldığında meydana gelir.
Dışarıdan uygulanan enerji küçük de olsa yayın ve iletişim için kullanılan radyo dalgalarına karışırsa alım kaybına, seste anormal gürültüye veya videonun kesilmesine neden olabilir. elektronik ekipmana zarar verme.
Kaynaklar arasında doğal gürültü (örn. elektrostatik deşarj, aydınlatma ve diğer kaynaklar) ve insan yapımı gürültü (örn. temas gürültüsü, yüksek frekans kullanan ekipman sızıntısı, istenmeyen emisyonlar vb.) yer alır. Tipik olarak, EMI/RFI gürültüsü ortak mod gürültüsüdür. , bu nedenle çözüm, istenmeyen yüksek frekansları kaldırmak için ayrı bir cihaz olarak veya bir devre kartına gömülü olarak bir EMI filtresi kullanmaktır.
EMI Filtreleri EMI filtreleri tipik olarak bir devre oluşturmak üzere bağlanan kapasitörler ve indüktörler gibi pasif bileşenlerden oluşur.
"İndüktörler, istenmeyen, istenmeyen yüksek frekanslı akımları bloke ederken DC veya düşük frekanslı akımın geçmesine izin verir.Kapasitörler, yüksek frekanslı gürültüyü filtrenin girişinden güç veya toprak bağlantısına yönlendirmek için düşük empedanslı bir yol sağlar,” dedi.
Geleneksel ortak mod filtreleme yöntemleri, seçilen bir kesme frekansının altındaki frekanslara sahip sinyalleri geçiren ve kesme frekansının üzerindeki frekanslara sahip sinyalleri zayıflatan kapasitörler kullanan düşük geçişli filtreleri içerir.
Ortak bir başlangıç noktası, diferansiyel girişin her izi ile toprak arasına bir kapasitör olacak şekilde diferansiyel konfigürasyonda bir çift kapasitör uygulamaktır. Her bacaktaki kapasitif filtreler, EMI/RFI'yi belirtilen kesme frekansının üzerindeki toprağa yönlendirir. iki kablo üzerinden zıt fazların sinyallerini göndererek, istenmeyen gürültü toprağa gönderilirken sinyal-gürültü oranı iyileştirilir.
Cambrelin, "Maalesef, X7R dielektrikli (tipik olarak bu işlev için kullanılan) MLCC'lerin kapasitans değeri zaman, öngerilim voltajı ve sıcaklıkla önemli ölçüde değişebilir" dedi.
“Dolayısıyla, iki kapasitör düşük bir voltajda oda sıcaklığında belirli bir zamanda yakından eşleşse de, zaman, voltaj veya sıcaklık değiştiğinde çok farklı değerlerle sonuçlanmaları muhtemeldir.İki kablo arasındaki bu uyumsuzluk, filtre kesme yakınında eşit olmayan yanıtlara neden olacaktır.Bu nedenle, ortak mod gürültüsünü diferansiyel gürültüye dönüştürür.”
Başka bir çözüm, iki "Y" kapasitör arasında büyük değerli bir "X" kapasitörü köprülemektir. "X" kapasitif şönt ideal ortak mod dengesi sağlar, ancak aynı zamanda diferansiyel sinyal filtrelemenin istenmeyen yan etkisine de sahiptir.Belki de en yaygın çözüm ve düşük geçiş filtresine bir alternatif, ortak mod bobinidir.
Ortak mod bobini, her iki sargısı da birincil ve ikincil olarak hareket eden 1:1 transformatördür. Bu yöntemde, bir sargıdan geçen akım diğer sargıda zıt bir akımı indükler. Ne yazık ki, ortak mod bobinleri de ağır, pahalı ve hassastır. titreşim kaynaklı arızaya.
Bununla birlikte, sargılar arasında mükemmel eşleşme ve bağlantıya sahip uygun bir ortak mod bobini, diferansiyel sinyallere karşı şeffaftır ve ortak mod gürültüsüne karşı yüksek empedansa sahiptir. Ortak mod bobinlerinin bir dezavantajı, parazitik kapasitans nedeniyle sınırlı frekans aralığıdır. Belirli bir çekirdek malzeme için , düşük frekanslı filtreleme elde etmek için kullanılan endüktans ne kadar yüksekse, o kadar fazla dönüş gerekir ve bu da yüksek frekanslı filtrelemeyi geçemeyen parazitik kapasitanslarla sonuçlanır.
Sargılar arasında mekanik üretim toleranslarından kaynaklanan uyumsuzluklar, sinyal enerjisinin bir kısmının ortak mod gürültüsüne dönüştürüldüğü mod değişimine neden olur ve bunun tersi de geçerlidir. Bu durum, elektromanyetik uyumluluk ve bağışıklık sorunlarına neden olabilir. Uyumsuzluk ayrıca her bir bacağın etkin endüktansını azaltır.
Her durumda, diferansiyel sinyal (geçiş), reddedilmesi gereken ortak mod gürültüsüyle aynı frekans aralığında çalıştığında, ortak mod bobinleri diğer seçeneklere göre önemli avantajlar sunar. Ortak mod bobini kullanılarak, sinyal geçiş bandı uzatılabilir ortak mod reddetme bandına.
Monolitik EMI Filtreleri Ortak mod bobinleri popüler olmasına rağmen, monolitik EMI filtreleri de kullanılabilir. Düzgün yerleştirildiğinde, bu çok katmanlı seramik bileşenler mükemmel ortak mod gürültü reddi sağlar. Karşılıklı endüktans iptali ve koruma için iki dengeli şönt kapasitörü tek bir pakette birleştirir. .Bu filtreler, dört harici bağlantıya bağlı tek bir cihaz içinde iki ayrı elektrik yolu kullanır.
Karışıklığı önlemek için, yekpare EMI filtrelerinin geleneksel beslemeli kapasitörler olmadığına dikkat edilmelidir. Aynı görünseler de (aynı ambalaj ve görünüm), tasarım açısından çok farklıdırlar ve aynı şekilde bağlanmazlar. Diğer EMI gibi filtreler, yekpare EMI filtreleri, belirtilen kesme frekansının üzerindeki tüm enerjiyi azaltır ve istenmeyen gürültüyü "toprağa" yönlendirirken yalnızca istenen sinyal enerjisini geçirmeyi seçer.
Bununla birlikte, kilit nokta çok düşük endüktans ve eşleşen empedanstır. Monolitik EMI filtreleri için, terminaller cihaz içindeki ortak bir referans (korumalı) elektrota dahili olarak bağlıdır ve plakalar referans elektrot ile ayrılır. Elektrostatik olarak, üç elektrik düğümü hepsi tek bir seramik gövde içinde yer alan ortak bir referans elektrodu paylaşan iki kapasitif yarımdan oluşur.
Kapasitörün iki yarısı arasındaki denge aynı zamanda piezoelektrik etkilerin eşit ve zıt olduğu, birbirini iptal ettiği anlamına gelir. Bu ilişki aynı zamanda sıcaklık ve voltaj değişimini de etkiler, bu nedenle her iki hattaki bileşenler eşit yaşlanır. Bu monolitik EMI'nin bir dezavantajı varsa filtreler, ortak mod gürültüsü diferansiyel sinyalle aynı frekansta olduğunda çalışmayacaklarıdır. "Bu durumda, ortak mod bobini daha iyi bir çözümdür," dedi Cambrelin.
Design World'ün en son sayılarına ve eski sayılarına kullanımı kolay, yüksek kaliteli bir biçimde göz atın. Önde gelen tasarım mühendisliği dergisiyle bugün düzenleyin, paylaşın ve indirin.
Mikrodenetleyiciler, DSP, ağ iletişimi, analog ve dijital tasarım, RF, güç elektroniği, PCB yönlendirme ve daha fazlasını kapsayan dünyanın en iyi problem çözen EE forumu
Telif hakkı © 2022 WTWH Media LLC.tüm hakları saklıdır.Bu sitedeki materyaller WTWH Media'nın önceden yazılı izni olmaksızın çoğaltılamaz, dağıtılamaz, iletilemez, önbelleğe alınamaz veya başka bir şekilde kullanılamazGizlilik İlkesi |Reklam |Hakkımızda
Gönderim zamanı: 19 Nisan 2022
