전원 공급을 전환하는 EMI 필터 시험 방법

전원 공급 장치 EMI 필터 설계 방법:

1- fcn를 결정하는 일반적인 방법:

질식 절단 주파수 fen는 전자기 호환성 설계 요구 사항에 따라 결정되어야 합니다.소란 수준을 지정된 범위로 줄여야 합니다.수신기의 수신 품질은 소음 내성을 위한 요구 사항에 반영됩니다. 1차 저 통과 필터의 절단 주파수는 다음 공식을 통해 결정될 수 있습니다.

장애 소스: fcn=kT×(시스템의 낮은 장애 주파수); 수신기: fcn=kRX(전자기 환경에서 낮은 장애 주파수).

공식에서, kT와 kR는 전자기 호환성 요구 사항에 따라 결정되며 일반적으로 1/3 또는 1/5. 예를 들어:전원 공급 소음 차단기 또는 전원 공급 출력 필터의 절단 주파수는 fen=20~30kHz입니다 (교환 전원 공급기 주파수 f가 100kHz일 때)■ 신호 소음 질식의 절단 주파수는 fcn=10~30MHz (정보기술 장비의 경우 전송 속도는 100Mbps입니다.)

또한, 특수 입력 전류 파형으로 장착된 장치의 경우, such as power input circuits connected to direct rectification and capacitor filtering (this is usually the case for switching power supplies and electronic ballasts without power factor correction (PFC))예를 들어, 소음 질식 차단 주파수 fcn은 전류의 2 ~ 40th 하모닉 전도 간섭을 필터링하기 위해 낮을 수 있습니다.미국의 연방 통신위원회 (FCC) 는 전자기 간섭의 시작 주파수는 300kHz라고 규정합니다.; 라디오 간섭에 관한 국제 특별위원회 (CISPR) 는 150kHz라고 규정하고 있으며, 미국 군사 표준은 10kHz라고 규정하고 있습니다.

2소음 필터 회로

질식 장치가 회로에 삽입되면 그 소음 억제 효과는 질식 장애 ZF의 크기뿐만 아니라하지만 또한 충전 장치가 있는 회로 전후의 임피던스 (i네트워크 분석은 작동 주파수 범위 내에서 전송 라인의 입력 및 출력 임피던스가 일치한다는 것을 지적합니다.신호 전력의 전송을 극대화 할 수 있습니다.소음의 경우, 우리는 자연스럽게 소음 필터를 삽입하여 소음 억제를 최소화하기 위해 소음 주파수 범위 내에서 입력 및 출력 임피던스가 부합되지 않도록 생각합니다.

따라서 소음 필터 구조와 구성 요소의 선택은 소음 필터가 위치한 회로의 소스 임피던스와 부하 임피던스에 달려 있습니다.반EMI 필터는 실제로 노이즈 불일치 필터입니다.여기서, 우리는 특히 소음 불일치 개념을 제안하여 소음과 소음 필터 사이의 상호 작용 분석을 용이하게합니다 (아래의 응용 원칙 섹션을 참조하십시오).

그림 1 소음 필터의 기본 회로

노이즈 필터 회로는 일반적으로 X 모양, T 모양, L 모양의 회로 구조와 저 통과 필터를 만들기 위해 그 조합을 사용합니다. 기본 회로 구조는 그림 1에 표시됩니다. 일반적으로는,고주파 소음의 경우, n형 구조는 낮은 입력 및 출력 임피던스를 제공할 수 있으며, 이는 원소 임피던스와 회로의 부하 임피던스가 높은 경우에 적합합니다.T 모양 구조는 높은 입력 및 출력 임피던스를 제공할 수 있습니다., 소스 임피던스와 회로의 로드 임피던스가 낮을 때 적합합니다.L형 구조는 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 제공할 수 있습니다 (또는 반대로), 이는 원소 임피던스와 회로의 부하 임피던스가 낮은 경우에 적합합니다 (또는 반대로).필터 구성 요소의 L 및 C 값의 결정은 소음 주파수에서 삽입 손실에 대한 회로의 요구 사항을 충족해야합니다., 대략적으로 다음과 같이 계산할 수 있습니다:

L=Z/(2I×fc), C=1/(2n×fe×Z)

Z는 소음 질식 임피던스, 필터 입력 또는 출력 임피던스입니다. L 및 C 값의 계산은 대략적일 수 있습니다.왜냐하면 100kHz까지의 주파수와, 회로 분산 매개 변수는 더 이상 무시 할 수 없으며 소음 필터의 소음 억제 효과는 종종 실험에 의해 결정됩니다. 설계 계산을 용이하게하기 위해,실제 콘덴시터의 임피던스 주파수 특성과 납 인덕턴스의 계산 방법은 아래와 같습니다.콘덴서 손실과 납 인덕텐스의 영향을 고려하면 실제 콘덴서 동등 회로와 임피던스 주파수 특성은 그림 2에 표시됩니다.

납 인덕턴스는 다음 공식을 통해 계산됩니다.

L=0.002/[ln(4l/d) -1]

여기서 d는 와이어 지름 (cm), 1은 와이어 길이 (cm), L는 인덕턴스 (uH) 이다.

예를 들어, 길이 1=1cm, L=0.0077uH, 주파수가 1MHz, Z=0인 0.31mm 와이어는0499; 주파수가 100MHz라면 Z=4.99. 1=2cm, L=0.0182uH, 주파수가 100MHz, Z=11.44 ohm일 때

3소음 필터 적용 원칙

소음 필터를 전자기 호환성 요구 사항에 따라 선택하고 사용하는 방법이나 절차는 독특하지 않습니다.이것은 전기 설계에서 전자기 호환성 설계 과정의 일부로 해결되어야합니다.그러나 소음 필터를 설계하고 사용하기 전에 전자기 장애 전파 방식, 소음 주파수 범위,그리고 삽입 된 회로의 전자기 환경.

전자기장애의 전파 방법은 대략 두 가지로 나눌 수 있습니다.

하나는 유도 간섭이고 다른 하나는 방사성 간섭입니다. The board-mounted noise filter used to improve the circuit noise tolerance can be designed to work in a certain frequency band within the frequency range of 9kHz~1780MHz (according to the relevant electromagnetic compatibility standards)일반적으로 볼 때, 소음의 낮은 주파수 세그먼트는 유도된 간섭 (희롱) 으로 나타납니다.그리고 소음 필터는 주로 소음 억제를 제공하기 위해 질식자의 인덕티브 반응력에 의존합니다.소음 주파수의 높은 끝에서, 유도 소음 전력은 질식체의 동등한 저항에 의해 흡수되고 분산 용량에 의해 우회됩니다.방사성 장애가 주요 장애 형태가 됩니다..

방사성 장애는 주변 부품과 전선에 소음 전류를 유발하고 심한 경우에는 회로 자체 흥분을 유발할 수 있습니다.소형 및 고밀도 회로 부품 조립의 경우 더 눈에 띄는대부분의 반 EMI 장치들은 소음 간섭을 억제하거나 흡수하기 위해 낮은 통과 필터로 회로에 삽입됩니다. 억제되는 소음 주파수에 따라,필터 절단 주파수 fcn을 설계하거나 선택할 수 있습니다.앞서 언급했듯이 소음 필터는 소음 불일치로 회로에 삽입됩니다. 그 기능은 신호 주파수보다 높은 소음을 심각하게 불일치시키는 것입니다.소음 불일치 개념 사용, 필터의 기능은 다음과 같이 이해 할 수 있습니다: 소음 필터를 통해 소음이 전압 분화 (미약화) 로 인한 소음 출력 수준을 줄일 수 있습니다.또는 복수의 반사 때문에 소음 전력을 흡수; 또는 채널 단계 변화로 인한 기생 스킬라션 조건을 파괴하여 회로의 소음 내성을 향상시킵니다.

또한, EMI 방지 장치의 설계 및 사용 시 다음과 같은 사항에 유의해야 합니다.

(1) 전자기 환경을 이해하고 주파수 범위를 합리적으로 선택합니다.

(2) 소음 필터가 위치하는 회로에 DC 또는 강한 AC가 있는지 장치 코어가 포화 실패를 방지하기 위해;

(3) 소음 불일치를 달성하기 위해 삽입 회로 이전과 후의 임피던스 크기 및 특성을 이해하십시오.그리고 낮은 소스 임피던스 및 로드 임피던스 하에서 사용하기에 적합합니다.;

(4) 분산 용량과 인접한 구성 요소 및 전선에서 생성되는 인덕티브 x 간섭에주의를 기울여야합니다.

(5) 장치의 온도 상승을 제어합니다. 일반적으로 60°C를 초과하지 않습니다.