اگرچه چوک های حالت معمولی محبوب هستند، یک جایگزین ممکن است یک فیلتر EMI یکپارچه باشد. هنگامی که به درستی چیده شوند، این اجزای سرامیکی چند لایه حذف نویز عالی در حالت معمولی ارائه می دهند.
بسیاری از عوامل میزان تداخل "نویز" را افزایش می دهند که می تواند به عملکرد تجهیزات الکترونیکی آسیب برساند یا با آنها تداخل ایجاد کند. خودروهای امروزی نمونه بارز آن هستند. در خودروها، Wi-Fi، بلوتوث، رادیو ماهواره ای، سیستم های GPS، و این فقط شروع است. برای مدیریت این تداخل نویز، صنعت معمولاً از محافظ و فیلترهای EMI برای حذف نویزهای ناخواسته استفاده می کند. اما برخی از راه حل های سنتی برای حذف EMI/RFI دیگر کافی نیستند.
این مشکل باعث می شود که بسیاری از OEM ها از استفاده از دیفرانسیل 2 خازن، 3 خازن (یک خازن X و 2 خازن Y)، فیلترهای ورودی، چوک های حالت معمول یا ترکیبی از آنها برای راه حل مناسب تر مانند فیلتر EMI یکپارچه خودداری کنند. حذف نویز بهتر در بسته بندی کوچکتر
هنگامی که تجهیزات الکترونیکی امواج الکترومغناطیسی قوی دریافت می کنند، جریان های ناخواسته می توانند در مدار ایجاد شوند و باعث عملکرد ناخواسته شوند - یا در عملکرد مورد نظر اختلال ایجاد کنند.
EMI/RFI می تواند به شکل انتشارات هدایت شده یا تشعشعی باشد. هنگامی که EMI هدایت می شود، به این معنی است که نویز در امتداد رساناهای الکتریکی حرکت می کند.
حتی اگر انرژی اعمال شده از بیرون کم باشد، اگر با امواج رادیویی مورد استفاده برای پخش و ارتباطات مخلوط شود، می تواند باعث از دست دادن دریافت، نویز غیرعادی در صدا یا قطع ویدیو شود. اگر انرژی بیش از حد قوی باشد، می تواند آسیب رساندن به تجهیزات الکترونیکی
منابع شامل نویز طبیعی (مانند تخلیه الکترواستاتیک، روشنایی و سایر منابع) و سر و صدای مصنوعی (مثلاً نویز تماس، نشت تجهیزات با استفاده از فرکانس‌های بالا، انتشار ناخواسته، و غیره) هستند. معمولاً نویز EMI/RFI نویز حالت معمولی است بنابراین راه حل این است که از یک فیلتر EMI برای حذف فرکانس های بالای ناخواسته استفاده کنید، چه به عنوان یک دستگاه جداگانه یا تعبیه شده در یک برد مدار.
فیلترهای EMI فیلترهای EMI معمولاً از اجزای غیرفعال مانند خازن ها و سلف ها تشکیل می شوند که برای تشکیل یک مدار به هم متصل می شوند.
سلف ها به جریان DC یا فرکانس پایین اجازه عبور می دهند در حالی که جریان های فرکانس بالا ناخواسته و ناخواسته را مسدود می کنند.خازن ها مسیری با امپدانس کم برای منحرف کردن نویز با فرکانس بالا از ورودی فیلتر به برق یا اتصال زمین فراهم می کنند.
روش‌های سنتی فیلتر حالت معمولی شامل فیلترهای پایین‌گذر با استفاده از خازن‌هایی است که سیگنال‌هایی را با فرکانس‌های کمتر از فرکانس قطع انتخابی عبور می‌دهند و سیگنال‌هایی را با فرکانس‌های بالاتر از فرکانس قطع تضعیف می‌کنند.
یک نقطه شروع مشترک استفاده از یک جفت خازن در یک پیکربندی دیفرانسیل، با یک خازن بین هر اثر ورودی دیفرانسیل و زمین است. فیلترهای خازنی در هر پایه EMI/RFI را به زمین بالاتر از فرکانس قطع مشخص شده منحرف می‌کنند. از آنجایی که این پیکربندی شامل با ارسال سیگنال های فازهای مخالف روی دو سیم، نسبت سیگنال به نویز بهبود می یابد در حالی که نویز ناخواسته به زمین ارسال می شود.
کمبرلین گفت: «متاسفانه، مقدار ظرفیت MLCC با دی الکتریک X7R (معمولاً برای این عملکرد استفاده می شود) می تواند به طور قابل توجهی با زمان، ولتاژ بایاس و دما متفاوت باشد.
بنابراین، حتی اگر دو خازن در یک زمان معین در دمای اتاق با ولتاژ پایین، دقیقاً مطابقت داشته باشند، احتمالاً زمانی که زمان، ولتاژ یا دما تغییر می کند، با مقادیر بسیار متفاوتی مواجه می شوند.این عدم تطابق بین دو سیم منجر به پاسخ های نابرابر در نزدیکی قطع فیلتر می شود.بنابراین، نویز حالت مشترک را به نویز دیفرانسیل تبدیل می کند.
راه حل دیگر این است که یک خازن با ارزش "X" بین دو خازن "Y" ایجاد کنید. شنت خازنی "X" تعادل ایده آل حالت مشترک را فراهم می کند، اما همچنین دارای عوارض جانبی نامطلوب فیلتر سیگنال دیفرانسیل است. شاید رایج ترین راه حل باشد. و یک جایگزین برای فیلتر پایین گذر یک خفه کننده حالت معمولی است.
چوک حالت معمولی ترانسفورماتور 1:1 است که هر دو سیم پیچ به عنوان اولیه و ثانویه عمل می کنند. در این روش، جریان از طریق یک سیم پیچ جریان مخالف را در سیم پیچ دیگر القا می کند. متاسفانه، چوک های حالت معمولی نیز سنگین، گران و حساس هستند. به شکست ناشی از ارتعاش
با این وجود، یک چوک معمولی مناسب با تطابق و جفت شدن کامل بین سیم‌پیچ‌ها نسبت به سیگنال‌های دیفرانسیل شفاف است و دارای امپدانس بالایی نسبت به نویز حالت معمولی است. یکی از معایب چوک‌های حالت معمولی محدوده فرکانس محدود به دلیل ظرفیت انگلی است. برای یک ماده هسته معین. هر چه اندوکتانس استفاده شده برای به دست آوردن فیلتر فرکانس پایین بالاتر باشد، چرخش های بیشتری مورد نیاز است، در نتیجه خازن های انگلی ایجاد می شود که نمی توانند از فیلتر فرکانس بالا عبور کنند.
عدم تطابق بین سیم‌پیچ‌ها به دلیل تحمل‌های مکانیکی ساخت باعث تغییر حالت می‌شود، جایی که بخشی از انرژی سیگنال به نویز حالت معمول تبدیل می‌شود و بالعکس. این وضعیت می‌تواند باعث سازگاری الکترومغناطیسی و مشکلات ایمنی شود. عدم تطابق همچنین اندوکتانس مؤثر هر پایه را کاهش می‌دهد.
در هر صورت، چوک های حالت معمولی مزایای قابل توجهی نسبت به گزینه های دیگر ارائه می دهند که سیگنال دیفرانسیل (عبور از طریق) در همان محدوده فرکانسی با نویز حالت معمولی کار می کند که باید رد شود. با استفاده از یک خفه کننده حالت مشترک، می توان باند عبور سیگنال را افزایش داد. به باند رد حالت مشترک.
فیلترهای EMI یکپارچه اگرچه چوک‌های حالت معمولی محبوب هستند، فیلترهای EMI یکپارچه نیز می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. هنگامی که به درستی چیده شوند، این اجزای سرامیکی چندلایه رد نویز عالی در حالت معمول ارائه می‌کنند. آنها دو خازن شنت متعادل را در یک بسته برای لغو و محافظت متقابل القایی ترکیب می‌کنند. این فیلترها از دو مسیر الکتریکی مجزا در یک دستگاه متصل به چهار اتصال خارجی استفاده می کنند.
برای جلوگیری از سردرگمی، باید توجه داشت که فیلترهای EMI یکپارچه، خازن‌های ورودی سنتی نیستند. اگرچه ظاهر یکسانی دارند (بسته‌بندی و ظاهر یکسان)، اما از نظر طراحی بسیار متفاوت هستند و به یک شکل به هم متصل نمی‌شوند. مانند سایر EMIها. فیلترها، فیلترهای EMI یکپارچه تمام انرژی را بالاتر از فرکانس قطع مشخص شده کاهش می‌دهند و انتخاب می‌کنند که فقط انرژی سیگنال مورد نظر را منتقل کنند، در حالی که نویز ناخواسته را به سمت "زمین" منحرف می‌کنند.
با این حال، کلید اندوکتانس بسیار کم و امپدانس منطبق است. برای فیلترهای EMI یکپارچه، پایانه ها به صورت داخلی به یک الکترود مرجع (سپر) مشترک در دستگاه متصل می شوند و صفحات توسط الکترود مرجع از هم جدا می شوند. به صورت الکترواستاتیک، سه گره الکتریکی توسط دو نیمه خازنی تشکیل شده اند که یک الکترود مرجع مشترک دارند که همگی در یک بدنه سرامیکی قرار دارند.
تعادل بین دو نیمه خازن همچنین به این معنی است که اثرات پیزوالکتریک برابر و مخالف هستند و یکدیگر را خنثی می‌کنند. این رابطه همچنین بر تغییرات دما و ولتاژ تأثیر می‌گذارد، بنابراین اجزای هر دو خط به طور مساوی پیر می‌شوند. اگر این EMI یکپارچه یک نقطه منفی داشته باشد فیلترها، به این دلیل است که اگر نویز حالت مشترک در همان فرکانس سیگنال دیفرانسیل باشد، کار نخواهند کرد.» کامبرلین گفت در این مورد، چوک حالت مشترک راه حل بهتری است.
جدیدترین شماره‌های Design World و نسخه‌های پشتیبان را در قالبی با استفاده آسان و با کیفیت بالا مرور کنید. همین امروز با مجله مهندسی طراحی پیشرو ویرایش، به اشتراک بگذارید و دانلود کنید.
برترین انجمن EE حل مشکل جهان که میکروکنترلرها، DSP، شبکه، طراحی آنالوگ و دیجیتال، RF، الکترونیک قدرت، مسیریابی PCB و موارد دیگر را پوشش می دهد.
حق نسخه برداری © 2022 WTWH Media LLC.تمام حقوق محفوظ است. مطالب موجود در این سایت را نمی توان بدون اجازه کتبی قبلی WTWH Media Privacy Policy |تبلیغات، تکثیر، توزیع، انتقال، حافظه پنهان یا در موارد دیگر استفاده کرد.درباره ما
زمان ارسال: آوریل-19-2022
