• sns01
  • sns02
  • sns03
  • instagram (1)

Common Mode Noise Filtering Gamit ang Monolithic EMI Filters

Bagama't sikat ang mga common mode chokes, maaaring ang isang alternatibo ay isang monolithic EMI filter. Kapag maayos na inilatag, ang mga multilayer na ceramic na bahagi na ito ay nagbibigay ng mahusay na common-mode na noise rejection.
Maraming salik ang nagpapataas sa dami ng interference ng "ingay" na maaaring makapinsala o makagambala sa functionality ng electronic equipment. Ang mga sasakyan ngayon ay isang pangunahing halimbawa. Sa isang kotse, makikita mo ang Wi-Fi, Bluetooth, satellite radio, GPS system, at simula pa lang iyan. Upang pamahalaan ang panghihimasok ng ingay na ito, karaniwang gumagamit ang industriya ng shielding at mga filter ng EMI para alisin ang hindi gustong ingay. Ngunit hindi na sapat ang ilang tradisyonal na solusyon para alisin ang EMI/RFI.
Ang problemang ito ay humahantong sa maraming OEM na maiwasan ang paggamit ng 2-capacitor differential, 3-capacitor (isang X capacitor at 2 Y capacitor), feedthrough filter, common mode chokes, o kumbinasyon ng mga ito para sa isang mas angkop na solusyon tulad ng monolithic EMI filter na may mas mahusay na pagtanggi ng ingay sa isang mas maliit na pakete.
Kapag ang mga elektronikong kagamitan ay tumatanggap ng malalakas na electromagnetic wave, ang mga hindi gustong mga alon ay maaaring ma-induce sa circuit at maging sanhi ng hindi sinasadyang operasyon - o makagambala sa nilalayong operasyon.
Ang EMI/RFI ay maaaring nasa anyo ng mga isinasagawa o radiated emissions. Kapag ang EMI ay isinasagawa, nangangahulugan ito na ang ingay ay naglalakbay sa mga electrical conductor. Ang radiated EMI ay nangyayari kapag ang ingay ay naglalakbay sa hangin sa anyo ng mga magnetic field o radio wave.
Kahit na maliit ang inilapat na enerhiya mula sa labas, kung humahalo ito sa mga radio wave na ginagamit para sa pagsasahimpapawid at komunikasyon, maaari itong magdulot ng pagkawala ng pagtanggap, abnormal na ingay sa tunog, o pagkagambala ng video. Kung ang enerhiya ay masyadong malakas, maaari itong makapinsala sa mga elektronikong kagamitan.
Kabilang sa mga pinagmumulan ang natural na ingay (hal., electrostatic discharge, ilaw, at iba pang pinagmumulan) at gawa ng tao na ingay (hal., contact noise, tumutulo na kagamitan gamit ang mataas na frequency, hindi gustong mga emisyon, atbp.). Kadalasan, ang EMI/RFI noise ay common mode noise , kaya ang solusyon ay gumamit ng EMI filter upang alisin ang mga hindi gustong mataas na frequency, alinman bilang isang hiwalay na device o naka-embed sa isang circuit board.
Mga Filter ng EMI Ang mga filter ng EMI ay karaniwang binubuo ng mga passive na bahagi, tulad ng mga capacitor at inductors, na konektado upang bumuo ng isang circuit.
“Pinapayagan ng mga inductor na dumaan ang DC o low-frequency current habang hinaharangan ang mga hindi kanais-nais, hindi gustong high-frequency na alon.Nagbibigay ang mga capacitor ng isang low-impedance path upang ilihis ang mataas na dalas ng ingay mula sa input ng filter patungo sa power o ground connection,” Manufactures a Multilayer Ceramic sabi ni Christophe Cambrelin ng capacitor company na Johanson Dielectrics.EMI filter.
Kasama sa mga tradisyunal na paraan ng pag-filter ng common-mode ang mga low-pass na filter gamit ang mga capacitor na nagpapasa ng mga signal na may mga frequency na mas mababa sa napiling cutoff frequency at nagpapahina ng mga signal na may mga frequency na mas mataas sa cutoff frequency.
Ang karaniwang panimulang punto ay ang paglapat ng isang pares ng mga capacitor sa isang differential configuration, na may isang capacitor sa pagitan ng bawat bakas ng differential input at ground. pagpapadala ng mga signal ng magkasalungat na yugto sa ibabaw ng dalawang wire, ang signal-to-noise ratio ay pinabuting habang ang hindi gustong ingay ay ipinapadala sa lupa.
"Sa kasamaang palad, ang capacitance value ng MLCCs na may X7R dielectrics (karaniwang ginagamit para sa function na ito) ay maaaring mag-iba nang malaki sa oras, bias boltahe at temperatura," sabi ni Cambrelin.
"Kaya't kahit na ang dalawang capacitor ay malapit na tumugma sa isang naibigay na oras sa temperatura ng silid sa isang mababang boltahe, malamang na magtatapos ang mga ito sa magkaibang mga halaga sa sandaling magbago ang oras, boltahe o temperatura.Ang hindi pagkakatugma na ito sa pagitan ng dalawang wire ay magreresulta sa hindi pantay na mga tugon malapit sa filter cutoff.Samakatuwid, ginagawa nitong differential noise ang common-mode noise."
Ang isa pang solusyon ay ang pag-tulay ng malaking halaga ng "X" na kapasitor sa pagitan ng dalawang "Y" na mga capacitor. Ang "X" na capacitive shunt ay nagbibigay ng perpektong balanse ng common-mode, ngunit mayroon ding hindi kanais-nais na side effect ng differential signal filtering.Marahil ang pinakakaraniwang solusyon at isang alternatibo sa isang low pass filter ay isang karaniwang mode choke.
Ang isang karaniwang mode choke ay isang 1:1 na transpormer na may parehong windings na gumaganap bilang pangunahin at pangalawa. Sa paraang ito, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng isang paikot-ikot ay nag-uudyok ng isang kabaligtaran na kasalukuyang sa kabilang paikot-ikot. Sa kasamaang palad, ang mga karaniwang mode chokes ay mabigat, mahal, at madaling kapitan. sa pagkabigo na dulot ng vibration.
Gayunpaman, ang angkop na common mode choke na may perpektong pagtutugma at pagkabit sa pagitan ng mga windings ay transparent sa mga differential signal at may mataas na impedance sa common mode noise. Ang isang disbentaha ng common mode chokes ay ang limitadong frequency range dahil sa parasitic capacitance. Para sa isang partikular na core material , mas mataas ang inductance na ginamit upang makakuha ng mababang frequency filtering, mas maraming pagliko ang kinakailangan, kaya nagreresulta sa mga parasitic capacitance na hindi makapasa sa high frequency filtering.
Ang mga hindi pagtutugma sa pagitan ng mga windings dahil sa mga mekanikal na pagpapaubaya sa pagmamanupaktura ay nagdudulot ng paglipat ng mode, kung saan ang isang bahagi ng enerhiya ng signal ay na-convert sa karaniwang ingay ng mode at kabaliktaran. Ang sitwasyong ito ay maaaring magdulot ng mga isyu sa electromagnetic compatibility at immunity.
Sa anumang kaso, ang common mode chokes ay nag-aalok ng makabuluhang mga pakinabang kaysa sa iba pang mga opsyon kapag ang differential signal (pass through) ay gumagana sa parehong frequency range gaya ng common mode noise na dapat tanggihan. Gamit ang isang common mode choke, ang signal passband ay maaaring pahabain sa common mode rejection band.
Mga Monolithic EMI Filters Bagama't sikat ang common mode chokes, maaari ding gamitin ang monolithic EMI filters. Kapag maayos na inilatag, ang mga multilayer ceramic component na ito ay nagbibigay ng mahusay na common-mode noise rejection. Pinagsasama nila ang dalawang balanseng shunt capacitor sa isang pakete para sa mutual inductance cancellation at shielding .Gumagamit ang mga filter na ito ng dalawang magkahiwalay na electrical path sa loob ng iisang device na konektado sa apat na external na koneksyon.
Upang maiwasan ang pagkalito, dapat tandaan na ang mga monolithic na EMI filter ay hindi tradisyonal na mga feedthrough capacitor. mga filter, monolithic na EMI na mga filter ay nagpapahina sa lahat ng enerhiya sa itaas ng tinukoy na cutoff frequency at piliin na ipasa lamang ang nais na enerhiya ng signal, habang inililihis ang hindi gustong ingay sa "lupa".
Gayunpaman, ang susi ay napakababang inductance at pagtutugma ng impedance. Para sa mga monolithic na EMI filter, ang mga terminal ay panloob na konektado sa isang karaniwang reference (shield) electrode sa loob ng device, at ang mga plate ay pinaghihiwalay ng reference electrode. Electrostatically, ang tatlong electrical node ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang capacitive halves na nagbabahagi ng isang karaniwang reference electrode, lahat ay nakapaloob sa loob ng isang solong ceramic body.
Ang balanse sa pagitan ng dalawang halves ng capacitor ay nangangahulugan din na ang mga piezoelectric effect ay pantay at kabaligtaran, na nagkansela sa isa't isa. Ang relasyon na ito ay nakakaapekto rin sa pagkakaiba-iba ng temperatura at boltahe, kaya ang mga bahagi sa parehong linya ay pantay na edad. Kung mayroong isang downside sa monolitikong EMI na ito mga filter, hindi ito gagana kung ang common-mode na ingay ay kapareho ng frequency ng differential signal."Sa kasong ito, ang common-mode choke ay isang mas mahusay na solusyon," sabi ni Cambrelin.
I-browse ang pinakabagong mga isyu ng Design World at mga back issue sa isang madaling gamitin, mataas na kalidad na format. I-edit, ibahagi at i-download ngayon gamit ang nangungunang magazine ng disenyo ng engineering.
Ang nangungunang forum ng EE sa paglutas ng problema sa mundo na sumasaklaw sa mga microcontroller, DSP, networking, analog at digital na disenyo, RF, power electronics, PCB routing, at higit pa
Copyright © 2022 WTWH Media LLC.all rights reserved. Ang materyal sa site na ito ay hindi maaaring kopyahin, ipamahagi, ipadala, i-cache o kung hindi man ay gamitin nang walang paunang nakasulat na pahintulot ng WTWH MediaPrivacy Policy |Advertising |Tungkol sa atin


Oras ng post: Abr-19-2022