uutiset

Vaikka yleiset kuristimet ovat suosittuja, toinen mahdollisuus on monoliittinen EMI-suodatin. Jos asettelu on kohtuullinen, nämä monikerroksiset keraamiset komponentit voivat tarjota erinomaisen yhteistilan kohinanvaimennuksen.
Monet tekijät lisäävät "kohinan" häiriötä, joka voi vahingoittaa tai häiritä elektronisten laitteiden toimintaa. Tämän päivän auto on tyypillinen esimerkki. Autosta löytyy Wi-Fi, Bluetooth, satelliittiradio, GPS-järjestelmät, ja tämä on vasta alkua. Tällaisten meluhäiriöiden hallitsemiseksi teollisuus käyttää yleensä suojausta ja EMI-suodattimia ei-toivotun kohinan poistamiseksi. Mutta nyt jotkin perinteiset ratkaisut EMI/RFI:n poistamiseen eivät ole enää käyttökelpoisia.
Tämä ongelma on saanut monet OEM-valmistajat välttämään valintoja, kuten 2-kondensaattorin differentiaalia, 3-kondensaattoria (yksi X-kondensaattori ja kaksi Y-kondensaattoria), läpivientisuodattimia, yhteismuotoisia kuristimia tai näiden yhdistelmää löytääkseen sopivampia ratkaisuja, kuten Monolithicissa. EMI-suodatin paremmalla kohinanvaimennuksen kanssa pienemmässä paketissa.
Kun elektroniset laitteet vastaanottavat voimakkaita sähkömagneettisia aaltoja, piiriin voi indusoitua ei-toivottuja virtoja, jotka voivat aiheuttaa odottamattoman toiminnan tai häiritä aiottua toimintaa.
EMI/RFI voi olla johdettujen tai säteilytettyjen päästöjen muodossa. Kun EMI suoritetaan, se tarkoittaa, että kohina etenee sähköjohtimia pitkin. Kun kohina leviää ilmassa magneettikentän tai radioaaltojen muodossa, tapahtuu säteilevää EMI:tä.
Vaikka ulkopuolelta syötetty energia on pieni, se sekoittuu lähetykseen ja viestintään käytettyjen radioaaltojen kanssa, se aiheuttaa vastaanottohäiriön, epänormaalia äänikohinaa tai videokatkoksia. Jos energia on liian voimakasta, elektroniset laitteet voivat vaurioitua.
Lähteitä ovat luonnollinen melu (kuten sähköstaattinen purkaus, valaistus ja muut lähteet) ja keinotekoinen melu (kuten kosketusmelu, suurtaajuisten vuotolaitteiden käyttö, haitallinen säteily jne.). Yleensä EMI/RFI-kohina on yleismuotoista kohinaa, joten ratkaisuna on käyttää EMI-suodattimia ei-toivottujen korkeiden taajuuksien poistamiseen erillisenä laitteena tai piirilevyyn upotettuna.
EMI-suodatin EMI-suodatin koostuu yleensä passiivisista komponenteista, kuten kondensaattoreista ja induktoreista, jotka on kytketty muodostamaan piiri.
"Induktorit päästävät tasa- tai matalataajuisen virran kulkemaan läpi samalla kun ne estävät haitalliset ei-toivotut suurtaajuiset virrat. Kondensaattorit tarjoavat matalan impedanssin polun siirtämään korkeataajuista kohinaa suodattimen tulosta takaisin teho- tai maaliitäntään", sanoi Johanson Dilectrics Christophe Cambrelin, sanoi, että yritys valmistaa monikerroksisia keraamisia kondensaattoreita ja EMI-suodattimia.
Perinteisiä yhteismuotoisia suodatusmenetelmiä ovat alipäästösuodattimet, jotka käyttävät kondensaattoreita, jotka läpäisevät signaaleja, joiden taajuudet ovat valittua rajataajuutta pienemmät, ja vaimentavat signaaleja, joiden taajuudet ovat rajataajuutta korkeammat.
Yleinen lähtökohta on käyttää kondensaattoriparia differentiaalisessa konfiguraatiossa käyttämällä kondensaattoria kunkin juovan ja differentiaalitulon maan välissä. Jokaisessa haarassa oleva kondensaattorisuodatin siirtää EMI/RFI:n maahan määritetyn rajataajuuden yläpuolella. Koska tämä konfiguraatio sisältää vastakkaisen vaiheen signaalien lähettämisen kahden johdon kautta, se parantaa signaali-kohinasuhdetta ja lähettää ei-toivottua kohinaa maahan.
"Valitettavasti X7R-dielektrillä varustettujen MLCC:iden kapasitanssiarvo (yleensä käytetään tähän toimintoon) vaihtelee merkittävästi ajan, esijännitteen ja lämpötilan mukaan", Cambrelin sanoi.
"Joten vaikka nämä kaksi kondensaattoria olisivatkin tiiviisti toisiaan huoneenlämmössä ja matalalla jännitteellä, tietyllä hetkellä, kun aika, jännite tai lämpötila muuttuvat, ne todennäköisesti päätyvät hyvin erilaisiin arvoihin. Tällainen kahden rivin välinen epäsopivuus aiheuttaa epäyhtenäisiä vasteita lähellä suodattimen katkaisua. Siksi se muuntaa yhteisen tilan kohinan differentiaalikohinaksi."
Toinen ratkaisu on sillata suuren arvon "X" kondensaattori kahden "Y" kondensaattorin välillä. "X" kondensaattorishuntti voi tarjota vaaditun yhteismoodin tasapainotusvaikutuksen, mutta tuottaa ei-toivottuja differentiaalisen signaalin suodatuksen sivuvaikutuksia. Ehkä yleisin ratkaisu ja vaihtoehto alipäästösuodattimille ovat yleiset kuristimet.
Yhteismuotokuristin on 1:1 muuntaja, jossa molemmat käämit toimivat ensiö- ja toisiopuolena. Tässä menetelmässä yhden käämin läpi kulkeva virta indusoi vastakkaisen virran toiseen käämiin. Valitettavasti tavalliset kuristimet ovat myös raskaita, kalliita ja alttiita tärinän aiheuttamille vioille.
Siitä huolimatta sopiva yhteismuotokuristin, jossa on täydellinen sovitus ja käämien välinen kytkentä, on läpinäkyvä differentiaalisignaaleille ja sillä on korkea impedanssi yhteismoodin kohinalle. Yksi yhteismuotoisten kuristimien haittapuoli on loiskapasitanssin aiheuttama rajoitettu taajuusalue. Tietylle ydinmateriaalille mitä korkeampaa induktanssia käytetään alhaisemman taajuuden suodatuksen aikaansaamiseen, sitä suurempi on vaadittu kierrosten määrä ja sen mukana tuleva loiskapasitanssi, mikä tekee suurtaajuussuodatuksesta tehottoman.
Käämien välisten mekaanisten valmistustoleranssien yhteensopimattomuus voi aiheuttaa moodimuunnoksen, jossa osa signaalienergiasta muunnetaan yhteismuotoiseksi kohinaksi ja päinvastoin. Tämä tilanne aiheuttaa sähkömagneettisen yhteensopivuuden ja häiriönsietoongelmia. Epäsovitus vähentää myös kunkin jalan tehollista induktanssia.
Joka tapauksessa, kun differentiaalisignaali (päästö) toimii samalla taajuusalueella kuin yhteismuotoinen kohina, joka täytyy vaimentaa, yhteismoodikuristimella on huomattava etu muihin vaihtoehtoihin verrattuna. Yhteismuotokuristimia käyttämällä signaalin päästökaista voidaan laajentaa yhteismuotoiseen pysäytyskaistaan.
Monoliittinen EMI-suodattimet Vaikka yleisen tilan kuristimet ovat suosittuja, toinen mahdollisuus on monoliittiset EMI-suodattimet. Jos asettelu on kohtuullinen, nämä monikerroksiset keraamiset komponentit voivat tarjota erinomaisen yhteistilan kohinanvaimennuksen. Ne yhdistävät kaksi balansoitua rinnakkaiskondensaattoria yhdeksi paketiksi, jossa on molemminpuolinen induktanssin kumoaminen ja suojaus. Nämä suodattimet käyttävät kahta itsenäistä sähköpolkua yhdessä laitteessa, joka on kytketty neljään ulkoiseen liitäntään.
Sekaannusten välttämiseksi on huomattava, että monoliittinen EMI-suodatin ei ole perinteinen läpivientikondensaattori. Vaikka ne näyttävät samalta (sama pakkaus ja ulkonäkö), niiden mallit ovat melko erilaisia ​​ja niiden liitäntätavat ovat myös erilaisia. Kuten muutkin EMI-suodattimet, yksisiruinen EMI-suodatin vaimentaa kaiken energian, joka ylittää määritetyn rajataajuuden, ja valitsee vain vaaditun signaalienergian läpäiseväksi siirtäen samalla ei-toivottua kohinaa "maahan".
Avain on kuitenkin erittäin alhainen induktanssi ja sovitettu impedanssi. Monoliittinen EMI-suodatin liitin on kytketty sisäisesti laitteen yhteiseen vertailuelektrodiin (suojaus) ja kortti on erotettu vertailuelektrodilla. Staattisen sähkön osalta kolme sähköistä solmua muodostuu kahdesta kapasitiivisesta puolikkaasta, joilla on yhteinen vertailuelektrodi, kaikki vertailuelektrodit sisältyvät yhteen keraamiseen runkoon.
Kondensaattorin kahden puolikkaan välinen tasapaino tarkoittaa myös sitä, että pietsosähköiset vaikutukset ovat yhtäläiset ja vastakkaiset kumoaen toisensa. Tämä suhde vaikuttaa myös lämpötilan ja jännitteen muutoksiin, joten näiden kahden linjan komponenteilla on sama ikääntymisaste. Jos näissä monoliittisissa EMI-suodattimissa on haitta, niitä ei voida käyttää, jos yhteismoodikohina on sama taajuus kuin differentiaalisignaali. "Tässä tapauksessa tavallinen kuristin on parempi ratkaisu", Cambrelin sanoi.
Selaa Design Worldin uusinta numeroa ja aiempia numeroita helppokäyttöisessä ja laadukkaassa muodossa. Muokkaa, jaa ja lataa välittömästi johtavien suunnittelusuunnittelulehtien kanssa.
Maailman paras ongelmanratkaisufoorumi EE-foorumi, joka kattaa mikro-ohjaimet, DSP:n, verkottamisen, analogisen ja digitaalisen suunnittelun, RF:n, tehoelektroniikan, PCB-johdotukset jne.
Engineering Exchange on maailmanlaajuinen koulutusverkkoyhteisö insinööreille. Yhdistä, jaa ja opi tänään »
Copyright © 2021 WTWH Media LLC. kaikki oikeudet pidätetään. Ilman WTWH MediaPrivacy Policy |:n kirjallista lupaa tämän verkkosivuston materiaalia ei saa kopioida, jakaa, lähettää, tallentaa välimuistiin tai muuten käyttää. Mainonta | Tietoja meistä