ştiri

Deși șocurile de mod comun sunt populare, o altă posibilitate este un filtru EMI monolitic. Dacă aspectul este rezonabil, aceste componente ceramice multistrat pot oferi o suprimare excelentă a zgomotului în modul comun.
Mulți factori cresc cantitatea de interferențe „zgomote” care pot deteriora sau interfera cu funcționalitatea dispozitivelor electronice. Mașina de astăzi este un exemplu tipic. Într-o mașină, puteți găsi Wi-Fi, Bluetooth, radio prin satelit, sisteme GPS, iar acesta este doar începutul. Pentru a gestiona acest tip de interferență de zgomot, industria folosește de obicei ecranare și filtre EMI pentru a elimina zgomotul nedorit. Dar acum unele soluții tradiționale pentru eliminarea EMI/RFI nu mai sunt aplicabile.
Această problemă i-a determinat pe mulți OEM să evite opțiuni precum diferențial cu 2 condensatoare, 3 condensatoare (un condensator X și doi condensatori Y), filtre de trecere, bobine de mod comun sau o combinație a acestora pentru a obține soluții mai potrivite, cum ar fi în Monolithic Filtru EMI cu o suprimare mai bună a zgomotului într-un pachet mai mic.
Atunci când echipamentele electronice primesc unde electromagnetice puternice, curenții nedoriți pot fi induși în circuit și pot provoca o funcționare neașteptată sau să interfereze cu funcționarea prevăzută.
EMI/RFI poate fi sub formă de emisii conduse sau radiate. Când EMI este condusă, înseamnă că zgomotul se propagă de-a lungul conductoarelor electrice. Când zgomotul este propagat în aer sub formă de câmp magnetic sau unde radio, apare EMI radiat.
Chiar dacă energia aplicată din exterior este mică, dacă este amestecată cu unde radio utilizate pentru difuzare și comunicare, va cauza defecțiuni la recepție, zgomot anormal de sunet sau întreruperi video. Dacă energia este prea puternică, echipamentul electronic poate fi deteriorat.
Sursele includ zgomotul natural (cum ar fi descărcarea electrostatică, iluminatul și alte surse) și zgomotul artificial (cum ar fi zgomotul de contact, utilizarea echipamentelor de scurgere de înaltă frecvență, radiațiile dăunătoare etc.). În general, zgomotul EMI/RFI este un zgomot în mod obișnuit, așa că soluția este să folosiți filtre EMI pentru a elimina frecvențele înalte nedorite ca dispozitiv separat sau încorporat într-o placă de circuit.
Filtrul EMI Filtrul EMI este de obicei compus din componente pasive, cum ar fi condensatoare și inductori, care sunt conectate pentru a forma un circuit.
„Inductoarele permit trecerea curentului de curent continuu sau de joasă frecvență, blocând în același timp curenții dăunători nedoriți de înaltă frecvență. Condensatorii oferă o cale de impedanță scăzută pentru a transfera zgomotul de înaltă frecvență de la intrarea filtrului înapoi la conexiunea de alimentare sau de masă”, a spus Johanson Dielectrics Christophe Cambrelin a spus că compania produce condensatoare ceramice multistrat și filtre EMI.
Metodele tradiționale de filtrare în mod comun includ filtre trece-jos care utilizează condensatoare care transmit semnale cu frecvențe mai mici decât frecvența de tăiere selectată și atenuează semnalele cu frecvențe mai mari decât frecvența de tăiere.
Un punct de plecare obișnuit este aplicarea unei perechi de condensatoare într-o configurație diferențială, folosind un condensator între fiecare urmă și masa intrării diferențiale. Filtrul condensatorului din fiecare ramură transferă EMI/RFI la pământ deasupra frecvenței de tăiere specificate. Deoarece această configurație implică trimiterea de semnale de fază opusă prin două fire, îmbunătățește raportul semnal-zgomot în timp ce trimite zgomot nedorit la sol.
„Din păcate, valoarea capacității MLCC cu dielectrici X7R (utilizate de obicei pentru această funcție) variază semnificativ în timp, tensiune de polarizare și temperatură”, a spus Cambrelin.
„Deci, chiar dacă acești doi condensatori sunt strâns potriviți la temperatura camerei și la tensiune joasă, la un moment dat, odată ce timpul, tensiunea sau temperatura se schimbă, este posibil să ajungă la valori foarte diferite. Acest tip de nepotrivire între două linii A va provoca răspunsuri inegale în apropierea limitei filtrului. Prin urmare, transformă zgomotul de mod comun în zgomot diferențial.”
O altă soluție este de a lega un condensator „X” cu valoare mare între cei doi condensatori „Y”. Șuntul condensatorului „X” poate oferi efectul de echilibrare în modul comun necesar, dar va produce efecte secundare nedorite de filtrare a semnalului diferențial. Poate că cea mai comună soluție și alternativă la filtrele low-pass sunt șocurile de mod obișnuit.
Choke-ul de mod comun este un transformator 1:1 în care ambele înfășurări acționează ca primar și secundar. În această metodă, curentul care trece printr-o înfășurare induce curentul opus în cealaltă înfășurare. Din păcate, șocurile de mod obișnuit sunt, de asemenea, grele, costisitoare și predispuse la defecțiuni cauzate de vibrații.
Cu toate acestea, un șoc adecvat în mod comun cu potrivire și cuplare perfectă între înfășurări este transparent la semnalele diferențiale și are impedanță mare la zgomotul în modul comun. Un dezavantaj al choke-urilor în mod comun este domeniul limitat de frecvență cauzat de capacitatea parazită. Pentru un anumit material de miez, cu cât este mai mare inductanța utilizată pentru a obține filtrarea cu frecvență mai mică, cu atât este mai mare numărul de spire necesare și capacitatea parazită care vine cu acesta, făcând ineficientă filtrarea de înaltă frecvență.
Nepotrivirile în toleranțele de fabricație mecanică între înfășurări pot provoca conversie de mod, în care o parte din energia semnalului este convertită în zgomot de mod comun și invers. Această situație va cauza probleme de compatibilitate electromagnetică și imunitate. Nepotrivirea reduce, de asemenea, inductanța efectivă a fiecărui picior.
În orice caz, atunci când semnalul diferențial (trecere) funcționează în același interval de frecvență ca și zgomotul de mod comun care trebuie suprimat, șocul de mod comun are un avantaj semnificativ față de alte opțiuni. Folosind bobine de modul comun, banda de trecere a semnalului poate fi extinsă la banda de oprire a modului comun.
Filtre EMI monolitice Deși șocurile în mod obișnuit sunt populare, o altă posibilitate sunt filtrele EMI monolitice. Dacă aspectul este rezonabil, aceste componente ceramice multistrat pot oferi o suprimare excelentă a zgomotului în modul comun. Acestea combină doi condensatori paraleli echilibrați într-un singur pachet, care are efecte reciproce de anulare a inductanței și de ecranare. Aceste filtre folosesc două căi electrice independente într-un singur dispozitiv conectat la patru conexiuni externe.
Pentru a preveni confuzia, trebuie remarcat faptul că filtrul EMI monolitic nu este un condensator tradițional de trecere. Deși arată la fel (același pachet și aspect), desenele lor sunt destul de diferite, iar metodele lor de conectare sunt, de asemenea, diferite. Ca și alte filtre EMI, un filtru EMI cu un singur cip atenuează toată energia peste frecvența de tăiere specificată și selectează doar energia semnalului necesară pentru a trece, transferând în același timp zgomotul nedorit la „sol”.
Cu toate acestea, cheia este inductanța foarte scăzută și impedanța potrivită. Pentru un filtru EMI monolitic, terminalul este conectat intern la electrodul de referință comun (de ecranare) din dispozitiv, iar placa este separată de electrodul de referință. În ceea ce privește electricitatea statică, cele trei noduri electrice sunt formate din două jumătăți capacitive, care au în comun un electrod de referință, toți electrozii de referință fiind conținuți într-un singur corp ceramic.
Echilibrul dintre cele două jumătăți ale condensatorului înseamnă, de asemenea, că efectele piezoelectrice sunt egale și opuse, anulându-se reciproc. Această relație afectează și schimbările de temperatură și tensiune, astfel încât componentele de pe cele două linii au același grad de îmbătrânire. Dacă aceste filtre EMI monolitice au un dezavantaj, ele nu pot fi utilizate dacă zgomotul de mod comun este aceeași frecvență cu semnalul diferenţial. „În acest caz, o sufocare în mod comun este o soluție mai bună”, a spus Cambrelin.
Răsfoiți cel mai recent număr din Design World și numerele anterioare într-un format ușor de utilizat, de înaltă calitate. Editați, partajați și descărcați imediat cu reviste de top de inginerie de proiectare.
Cel mai important forum EE pentru rezolvarea problemelor din lume, care acoperă microcontrolere, DSP, rețele, design analogic și digital, RF, electronică de putere, cablare PCB etc.
Engineering Exchange este o comunitate online educațională globală pentru ingineri. Conectați-vă, distribuiți și învățați astăzi »
Copyright © 2021 WTWH Media LLC. Toate drepturile rezervate. Fără permisiunea prealabilă scrisă a Politicii de confidențialitate a WTWH Media |, materialele de pe acest site web nu pot fi copiate, distribuite, transmise, stocate în cache sau utilizate în alt mod. Publicitate | Despre noi