اخبار

اگرچه چوک های حالت معمولی محبوب هستند، امکان دیگر فیلتر EMI یکپارچه است. اگر چیدمان معقول باشد، این اجزای سرامیکی چندلایه می توانند سرکوب صدای معمولی عالی را ارائه دهند.
بسیاری از عوامل میزان تداخل "نویز" را افزایش می دهند که می تواند به عملکرد دستگاه های الکترونیکی آسیب برساند یا در آن اختلال ایجاد کند. ماشین امروزی یک نمونه معمولی است. در ماشین می توانید Wi-Fi، بلوتوث، رادیو ماهواره ای، سیستم های GPS را بیابید و این تازه شروع کار است. به منظور مدیریت این نوع تداخل نویز، صنعت معمولاً از محافظ و فیلترهای EMI برای حذف نویزهای ناخواسته استفاده می کند. اما اکنون برخی از راه حل های سنتی برای حذف EMI/RFI دیگر قابل اجرا نیستند.
این مشکل باعث شده است که بسیاری از OEM ها از انتخاب هایی مانند دیفرانسیل 2 خازن، 3 خازن (یک خازن X و دو خازن Y)، فیلترهای ورودی، چوک های حالت معمول یا ترکیبی از این موارد برای دستیابی به راه حل های مناسب تری مانند یکپارچه اجتناب کنند. فیلتر EMI با سرکوب بهتر نویز در بسته بندی کوچکتر.
هنگامی که تجهیزات الکترونیکی امواج الکترومغناطیسی قوی دریافت می کنند، ممکن است جریان های ناخواسته در مدار ایجاد شود و باعث عملکرد غیرمنتظره شود یا در عملکرد مورد نظر اختلال ایجاد کند.
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 هادی های الکتریکی منتشر می شود. هنگامی که نویز به شکل میدان مغناطیسی یا امواج رادیویی در هوا منتشر می شود، EMI تشعشعی رخ می دهد.
حتی اگر انرژی اعمال شده از بیرون کم باشد، اگر با امواج رادیویی مورد استفاده برای پخش و ارتباطات مخلوط شود، باعث خرابی دریافت، صدای غیرعادی صدا یا قطع ویدیو می شود. اگر انرژی بیش از حد قوی باشد، تجهیزات الکترونیکی ممکن است آسیب ببینند.
منابع شامل نویز طبیعی (مانند تخلیه الکترواستاتیک، روشنایی و سایر منابع) و نویز مصنوعی (مانند صدای تماس، استفاده از تجهیزات نشت با فرکانس بالا، تشعشعات مضر و غیره) است. به طور کلی، نویز EMI/RFI نویز حالت معمولی است، بنابراین راه حل این است که از فیلترهای EMI برای حذف فرکانس های بالای ناخواسته به عنوان یک دستگاه جداگانه یا تعبیه شده در یک برد مدار استفاده کنید.
فیلتر EMI فیلتر EMI معمولاً از اجزای غیرفعال مانند خازن ها و سلف ها تشکیل شده است 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 مضر را مسدود می کنند. خازن ها مسیری با امپدانس کم برای انتقال 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 سیگنال‌های با فرکانس‌های بالاتر از فرکانس قطع را تضعیف می‌کنند.
یک نقطه شروع مشترک، اعمال یک جفت خازن در یک پیکربندی دیفرانسیل، با استفاده از یک خازن بین هر اثر و زمین ورودی دیفرانسیل است. فیلتر خازن در هر شاخه EMI/RFI را بالاتر از فرکانس قطع مشخص شده به زمین منتقل می کند. از آنجایی که این پیکربندی شامل ارسال سیگنال های فاز مخالف از طریق دو سیم است، نسبت سیگنال به نویز را بهبود می بخشد در حالی که نویز ناخواسته را به زمین ارسال می کند.
کامبرلین گفت: "متاسفانه، مقدار ظرفیت MLCC با دی الکتریک X7R (معمولاً برای این عملکرد استفاده می شود) به طور قابل توجهی با زمان، ولتاژ بایاس و دما تغییر می کند.
بنابراین حتی اگر این دو خازن در دمای اتاق و ولتاژ پایین کاملاً مطابقت داشته باشند، در یک زمان معین، زمانی که زمان، ولتاژ یا دما تغییر کند، احتمالاً مقادیر بسیار متفاوتی خواهند داشت. این نوع عدم تطابق بین دو خط باعث پاسخ های نابرابر در نزدیکی 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" پل بزنید. شنت خازن "X" می تواند اثر متعادل کننده حالت مشترک مورد نیاز را فراهم کند، اما عوارض جانبی فیلتر سیگنال دیفرانسیل نامطلوب را ایجاد می کند. شاید رایج ترین راه حل و جایگزین فیلترهای کم گذر، چوک های حالت معمولی باشند.
چوک حالت مشترک یک ترانسفورماتور 1:1 است که در آن هر دو سیم پیچ به عنوان اولیه و ثانویه عمل می کنند. در این روش جریان عبوری از یک سیم پیچ جریان مخالف را در سیم پیچ دیگر القا می کند. متأسفانه، چوک های حالت معمولی نیز سنگین، گران و مستعد خرابی ناشی از لرزش هستند.
با این وجود، یک چوک حالت مشترک مناسب با تطابق و جفت کامل بین سیم‌پیچ‌ها نسبت به سیگنال‌های دیفرانسیل شفاف است و دارای امپدانس بالایی نسبت به نویز حالت مشترک است. یکی از معایب چوک های حالت معمولی محدوده فرکانس محدود ناشی از ظرفیت انگلی است. برای یک ماده هسته معین، هرچه اندوکتانس استفاده شده برای به دست آوردن فیلتر فرکانس پایین‌تر بیشتر باشد، تعداد چرخش‌های مورد نیاز بیشتر و ظرفیت انگلی همراه با آن بیشتر می‌شود و فیلتر فرکانس بالا را بی‌اثر می‌کند.
عدم تطابق در تلورانس های ساخت مکانیکی بین سیم پیچ ها می تواند باعث تبدیل حالت شود که در آن بخشی از انرژی سیگنال به نویز حالت معمول تبدیل می شود و بالعکس. این وضعیت باعث سازگاری الکترومغناطیسی و مشکلات ایمنی می شود. عدم تطابق همچنین اندوکتانس موثر هر پا را کاهش می دهد.
در هر صورت، هنگامی که سیگنال دیفرانسیل (گذر) در همان محدوده فرکانسی با نویز حالت مشترک کار می کند که باید سرکوب شود، خفه کننده حالت مشترک نسبت به سایر گزینه ها مزیت قابل توجهی دارد. با استفاده از چوک های حالت مشترک، باند عبور سیگنال را می توان به باند توقف حالت مشترک گسترش داد.
فیلترهای EMI یکپارچه اگرچه چوک های حالت معمولی محبوب هستند، امکان دیگر فیلترهای EMI یکپارچه است. اگر چیدمان معقول باشد، این اجزای سرامیکی چندلایه می توانند سرکوب صدای معمولی عالی را ارائه دهند. آنها دو خازن موازی متعادل را در یک بسته ترکیب می کنند که اثرات متقابل لغو القایی و محافظ دارد. این فیلترها از دو مسیر الکتریکی مستقل در یک دستگاه متصل به چهار اتصال خارجی استفاده می کنند.
برای جلوگیری از سردرگمی، لازم به ذکر است که فیلتر EMI یکپارچه یک خازن ورودی سنتی نیست. اگرچه ظاهر یکسانی دارند (بسته و ظاهر یکسان)، طراحی آنها کاملاً متفاوت است و روش های اتصال آنها نیز متفاوت است. مانند سایر فیلترهای EMI، یک فیلتر EMI تک تراشه تمام انرژی بالاتر از فرکانس قطع مشخص شده را کاهش می دهد و تنها انرژی سیگنال مورد نیاز را برای عبور انتخاب می کند، در حالی که نویز ناخواسته را به "زمین" منتقل می کند.
با این حال، کلید اندوکتانس بسیار کم و امپدانس منطبق است. برای یک فیلتر EMI یکپارچه، ترمینال به صورت داخلی به الکترود مرجع (محافظ کننده) مشترک در دستگاه متصل می شود و برد توسط الکترود مرجع جدا می شود. از نظر الکتریسیته ساکن، سه گره الکتریکی توسط دو نیمه خازنی تشکیل می شوند که یک الکترود مرجع مشترک دارند، همه الکترودهای مرجع در یک بدنه سرامیکی واحد قرار دارند.
تعادل بین دو نیمه خازن همچنین به این معنی است که اثرات پیزوالکتریک برابر و مخالف هستند و یکدیگر را خنثی می کنند. این رابطه همچنین بر تغییرات دما و ولتاژ تأثیر می گذارد، بنابراین اجزای دو خط دارای درجه پیری یکسانی هستند. اگر این فیلترهای EMI یکپارچه نقطه ضعفی داشته باشند، اگر نویز حالت مشترک همان فرکانس سیگنال دیفرانسیل باشد، نمی توان از آنها استفاده کرد. کامبرلین گفت: "در این مورد، یک خفه کننده حالت معمولی راه حل بهتری است."
آخرین شماره Design World و شماره های گذشته را در قالبی با کاربری آسان و با کیفیت بالا مرور کنید. ویرایش، به اشتراک گذاری و دانلود فوری با مجلات مهندسی طراحی پیشرو.
برترین انجمن حل مشکل EE در جهان، پوشش میکروکنترلرها، DSP، شبکه، طراحی آنالوگ و دیجیتال، RF، الکترونیک قدرت، سیم کشی PCB و غیره.
Engineering Exchange یک جامعه آنلاین آموزشی جهانی برای مهندسان است. امروز متصل شوید، به اشتراک بگذارید و یاد بگیرید »
حق چاپ © 2021 WTWH Media LLC. تمامی حقوق محفوظ است بدون اجازه کتبی قبلی WTWH Media Privacy Policy |، مطالب موجود در این وب سایت را نمی توان کپی، توزیع، انتقال، ذخیره سازی در حافظه پنهان یا استفاده دیگری کرد. تبلیغات | درباره ما