νέα

Αν και τα τσοκ κοινής λειτουργίας είναι δημοφιλή, μια εναλλακτική μπορεί να είναι ένα μονολιθικό φίλτρο EMI. Όταν είναι σωστά τοποθετημένα, αυτά τα πολυστρωματικά κεραμικά εξαρτήματα παρέχουν εξαιρετική απόρριψη θορύβου κοινής λειτουργίας.
Πολλοί παράγοντες αυξάνουν το μέγεθος των παρεμβολών «θορύβου» που μπορεί να βλάψουν ή να επηρεάσουν τη λειτουργικότητα του ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Τα σημερινά αυτοκίνητα αποτελούν χαρακτηριστικό παράδειγμα. Σε ένα αυτοκίνητο, θα βρείτε Wi-Fi, Bluetooth, δορυφορικό ραδιόφωνο, συστήματα GPS και αυτή είναι μόνο η αρχή. Για τη διαχείριση αυτής της παρεμβολής θορύβου, η βιομηχανία χρησιμοποιεί συνήθως θωράκιση και φίλτρα EMI για την εξάλειψη του ανεπιθύμητου θορύβου.Αλλά ορισμένες παραδοσιακές λύσεις για την εξάλειψη του EMI/RFI δεν είναι πλέον αρκετές.
Αυτό το πρόβλημα οδηγεί πολλούς OEM να αποφεύγουν τη χρήση διαφορικού 2 πυκνωτών, 3 πυκνωτών (ένας πυκνωτής Χ και 2 πυκνωτές Υ), φίλτρων τροφοδοσίας, τσοκ κοινής λειτουργίας ή συνδυασμό αυτών για μια πιο κατάλληλη λύση, όπως ένα μονολιθικό φίλτρο EMI με καλύτερη απόρριψη θορύβου σε μικρότερη συσκευασία.
Όταν ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός δέχεται ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά κύματα, μπορεί να προκληθούν ανεπιθύμητα ρεύματα στο κύκλωμα και να προκαλέσουν ακούσια λειτουργία - ή να παρεμποδίσουν την προβλεπόμενη λειτουργία.
Το EMI/RFI μπορεί να έχει τη μορφή αγώγιμων ή ακτινοβολούμενων εκπομπών. Όταν διεξάγεται EMI, σημαίνει ότι ο θόρυβος ταξιδεύει κατά μήκος των ηλεκτρικών αγωγών. Το ακτινοβολούμενο EMI εμφανίζεται όταν ο θόρυβος ταξιδεύει στον αέρα με τη μορφή μαγνητικών πεδίων ή ραδιοκυμάτων.
Ακόμα κι αν η ενέργεια που εφαρμόζεται από το εξωτερικό είναι μικρή, εάν αναμειχθεί με τα ραδιοκύματα που χρησιμοποιούνται για μετάδοση και επικοινωνία, μπορεί να προκαλέσει απώλεια λήψης, μη φυσιολογικό θόρυβο στον ήχο ή διακοπή του βίντεο. Εάν η ενέργεια είναι πολύ ισχυρή, μπορεί ζημιά σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
Οι πηγές περιλαμβάνουν φυσικό θόρυβο (π.χ. ηλεκτροστατική εκφόρτιση, φωτισμός και άλλες πηγές) και ανθρωπογενή θόρυβο (π.χ. θόρυβος επαφής, διαρροή εξοπλισμού που χρησιμοποιεί υψηλές συχνότητες, ανεπιθύμητες εκπομπές κ.λπ.). Συνήθως, ο θόρυβος EMI/RFI είναι θόρυβος κοινής λειτουργίας , επομένως η λύση είναι να χρησιμοποιήσετε ένα φίλτρο EMI για να αφαιρέσετε τις ανεπιθύμητες υψηλές συχνότητες, είτε ως ξεχωριστή συσκευή είτε ενσωματωμένο σε μια πλακέτα κυκλώματος.
Φίλτρα EMI Τα φίλτρα EMI αποτελούνται συνήθως από παθητικά εξαρτήματα, όπως πυκνωτές και επαγωγείς, που συνδέονται για να σχηματίσουν ένα κύκλωμα.
«Τα πηνία επιτρέπουν τη διέλευση ρεύματος συνεχούς ρεύματος ή χαμηλής συχνότητας ενώ μπλοκάρουν ανεπιθύμητα, ανεπιθύμητα ρεύματα υψηλής συχνότητας. Οι πυκνωτές παρέχουν μια διαδρομή χαμηλής σύνθετης αντίστασης για την εκτροπή του θορύβου υψηλής συχνότητας από την είσοδο του φίλτρου στην τροφοδοσία ή τη σύνδεση γείωσης», δήλωσε ο Christophe Cambrelin της εταιρείας πυκνωτών Johanson Dielectrics.EMI φίλτρου.
Οι παραδοσιακές μέθοδοι φιλτραρίσματος κοινού τρόπου περιλαμβάνουν φίλτρα χαμηλής διέλευσης που χρησιμοποιούν πυκνωτές που περνούν σήματα με συχνότητες κάτω από μια επιλεγμένη συχνότητα αποκοπής και εξασθενούν σήματα με συχνότητες πάνω από τη συχνότητα αποκοπής.
Ένα κοινό σημείο εκκίνησης είναι η εφαρμογή ενός ζεύγους πυκνωτών σε διαφορική διαμόρφωση, με έναν πυκνωτή μεταξύ κάθε ίχνους της διαφορικής εισόδου και της γείωσης. Τα χωρητικά φίλτρα σε κάθε σκέλος εκτρέπουν το EMI/RFI στη γείωση πάνω από την καθορισμένη συχνότητα αποκοπής. Επειδή αυτή η διαμόρφωση περιλαμβάνει στέλνοντας σήματα αντίθετων φάσεων στα δύο καλώδια, η αναλογία σήματος προς θόρυβο βελτιώνεται ενώ ο ανεπιθύμητος θόρυβος αποστέλλεται στη γείωση.
«Δυστυχώς, η τιμή χωρητικότητας των MLCC με διηλεκτρικά X7R (που χρησιμοποιούνται συνήθως για αυτή τη λειτουργία) μπορεί να ποικίλλει σημαντικά με το χρόνο, την τάση πόλωσης και τη θερμοκρασία», είπε ο Cambrelin.
«Έτσι, παρόλο που δύο πυκνωτές ταιριάζουν στενά σε μια δεδομένη στιγμή σε θερμοκρασία δωματίου σε χαμηλή τάση, είναι πιθανό να καταλήξουν με πολύ διαφορετικές τιμές μία φορά, αλλαγές τάσης ή θερμοκρασίας. Αυτή η ασυνέπεια μεταξύ των δύο καλωδίων Η αντιστοίχιση θα έχει ως αποτέλεσμα άνισες αποκρίσεις κοντά στην αποκοπή του φίλτρου. Επομένως, μετατρέπει τον θόρυβο κοινής λειτουργίας σε διαφορικό θόρυβο».
Μια άλλη λύση είναι να γεφυρωθεί ένας πυκνωτής "Χ" μεγάλης τιμής μεταξύ των δύο πυκνωτών "Y". Η χωρητική διακλάδωση "X" παρέχει ιδανική ισορροπία κοινής λειτουργίας, αλλά έχει επίσης την ανεπιθύμητη παρενέργεια του φιλτραρίσματος διαφορικού σήματος. Ίσως η πιο κοινή λύση και μια εναλλακτική λύση για ένα χαμηλοπερατό φίλτρο είναι ένα τσοκ κοινής λειτουργίας.
Ένα τσοκ κοινής λειτουργίας είναι ένας μετασχηματιστής 1:1 με αμφότερες τις περιελίξεις που λειτουργούν ως πρωτεύον και δευτερεύον. Σε αυτή τη μέθοδο, το ρεύμα μέσω της μιας περιέλιξης προκαλεί αντίθετο ρεύμα στην άλλη περιέλιξη. Δυστυχώς, τα τσοκ κοινής λειτουργίας είναι επίσης βαριά, ακριβά και ευαίσθητα σε αστοχία που προκαλείται από κραδασμούς.
Ωστόσο, ένα κατάλληλο τσοκ κοινής λειτουργίας με τέλεια ταύτιση και σύζευξη μεταξύ των περιελίξεων είναι διαφανές στα διαφορικά σήματα και έχει υψηλή αντίσταση στον θόρυβο κοινής λειτουργίας. Ένα μειονέκτημα των τσοκ κοινής λειτουργίας είναι το περιορισμένο εύρος συχνοτήτων λόγω παρασιτικής χωρητικότητας. Για δεδομένο υλικό πυρήνα , όσο υψηλότερη είναι η επαγωγή που χρησιμοποιείται για τη λήψη φιλτραρίσματος χαμηλής συχνότητας, τόσο περισσότερες στροφές απαιτούνται, με αποτέλεσμα παρασιτικές χωρητικότητες που δεν μπορούν να περάσουν το φιλτράρισμα υψηλής συχνότητας.
Οι αναντιστοιχίες μεταξύ των περιελίξεων λόγω μηχανικών κατασκευαστικών ανοχών προκαλούν εναλλαγή τρόπου λειτουργίας, όπου ένα μέρος της ενέργειας του σήματος μετατρέπεται σε θόρυβο κοινής λειτουργίας και αντίστροφα. Αυτή η κατάσταση μπορεί να προκαλέσει προβλήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας και ατρωσίας. Η αναντιστοιχία μειώνει επίσης την αποτελεσματική αυτεπαγωγή κάθε σκέλους.
Ανεξάρτητα, τα τσοκ κοινής λειτουργίας έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες επιλογές όταν το διαφορικό σήμα (διέλευση) λειτουργεί στην ίδια περιοχή συχνοτήτων με τον θόρυβο κοινής λειτουργίας που πρέπει να απορριφθεί. Χρησιμοποιώντας ένα τσοκ κοινής λειτουργίας, η ζώνη διέλευσης σήματος μπορεί να επεκταθεί στο ζώνη απόρριψης κοινής λειτουργίας.
Μονολιθικά φίλτρα EMI Αν και τα τσοκ κοινής λειτουργίας είναι δημοφιλή, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μονολιθικά φίλτρα EMI. Όταν τοποθετηθούν σωστά, αυτά τα κεραμικά εξαρτήματα πολλαπλών στρώσεων παρέχουν εξαιρετική απόρριψη θορύβου κοινής λειτουργίας. Συνδυάζουν δύο ισορροπημένους πυκνωτές διακλάδωσης σε ένα πακέτο για αμοιβαία ακύρωση και θωράκιση επαγωγής .Αυτά τα φίλτρα χρησιμοποιούν δύο ξεχωριστές ηλεκτρικές διαδρομές μέσα σε μία μόνο συσκευή συνδεδεμένη σε τέσσερις εξωτερικές συνδέσεις.
Για να αποφευχθεί η σύγχυση, πρέπει να σημειωθεί ότι τα μονολιθικά φίλτρα EMI δεν είναι παραδοσιακοί πυκνωτές τροφοδοσίας. Αν και φαίνονται ίδιοι (ίδια συσκευασία και εμφάνιση), διαφέρουν πολύ στο σχεδιασμό και δεν συνδέονται με τον ίδιο τρόπο. Όπως και άλλα EMI Τα φίλτρα, τα μονολιθικά φίλτρα EMI εξασθενούν όλη την ενέργεια πάνω από την καθορισμένη συχνότητα αποκοπής και επιλέγουν να διοχετεύουν μόνο την επιθυμητή ενέργεια σήματος, ενώ εκτρέπουν τον ανεπιθύμητο θόρυβο στη «γείωση».
Ωστόσο, το κλειδί είναι η πολύ χαμηλή επαγωγή και η αντίστοιχη αντίσταση. Για μονολιθικά φίλτρα EMI, οι ακροδέκτες συνδέονται εσωτερικά με ένα κοινό ηλεκτρόδιο αναφοράς (ασπίδα) εντός της συσκευής και οι πλάκες διαχωρίζονται από το ηλεκτρόδιο αναφοράς. Ηλεκτροστατικά, οι τρεις ηλεκτρικοί κόμβοι σχηματίζονται από δύο χωρητικά μισά που μοιράζονται ένα κοινό ηλεκτρόδιο αναφοράς, όλα μέσα σε ένα μόνο κεραμικό σώμα.
Η ισορροπία μεταξύ των δύο μισών του πυκνωτή σημαίνει επίσης ότι τα πιεζοηλεκτρικά φαινόμενα είναι ίσα και αντίθετα, ακυρώνοντας το ένα το άλλο. Αυτή η σχέση επηρεάζει επίσης τη διακύμανση της θερμοκρασίας και της τάσης, επομένως τα εξαρτήματα και στις δύο γραμμές γερνούν εξίσου. Εάν υπάρχει ένα μειονέκτημα σε αυτά τα μονολιθικά EMI φίλτρα, είναι ότι δεν θα λειτουργήσουν εάν ο θόρυβος κοινής λειτουργίας είναι στην ίδια συχνότητα με το διαφορικό σήμα.
Περιηγηθείτε στα πιο πρόσφατα τεύχη του Design World και τεύχη πίσω σε μια εύχρηστη, υψηλής ποιότητας μορφή. Επεξεργαστείτε, μοιραστείτε και πραγματοποιήστε λήψη σήμερα με το κορυφαίο περιοδικό σχεδιασμού μηχανικών.
Το κορυφαίο φόρουμ EE στον κόσμο για την επίλυση προβλημάτων που καλύπτει μικροελεγκτές, DSP, δικτύωση, αναλογικό και ψηφιακό σχεδιασμό, RF, ηλεκτρονικά ισχύος, δρομολόγηση PCB και άλλα
Το Engineering Exchange είναι μια παγκόσμια εκπαιδευτική κοινότητα δικτύωσης για μηχανικούς. Συνδεθείτε, μοιραστείτε και μάθετε τώρα »
Πνευματικά δικαιώματα © 2022 WTWH Media LLC.με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος. Το υλικό σε αυτόν τον ιστότοπο δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί, να διανεμηθεί, να μεταδοθεί, να αποθηκευτεί στην κρυφή μνήμη ή να χρησιμοποιηθεί με άλλο τρόπο χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια της Πολιτικής Απορρήτου της WTWH Media | Διαφήμιση | Σχετικά με εμάς