noticias

Aínda que os estranguladores de modo común son populares, outra posibilidade é un filtro EMI monolítico. Se o deseño é razoable, estes compoñentes cerámicos multicapa poden proporcionar unha excelente supresión de ruído en modo común.
Moitos factores aumentan a cantidade de interferencia de "ruído" que pode danar ou interferir coa funcionalidade dos dispositivos electrónicos. O coche de hoxe é un exemplo típico. Nun coche, podes atopar wifi, Bluetooth, radio por satélite, sistemas GPS, e isto é só o comezo. Para xestionar este tipo de interferencias de ruído, a industria adoita utilizar filtros de blindaxe e EMI para eliminar o ruído non desexado. Pero agora algunhas solucións tradicionais para eliminar EMI/RFI xa non son aplicables.
Este problema fixo que moitos fabricantes de equipos originales evitasen opcións como o diferencial de 2 capacitores, 3 capacitores (un capacitor X e dous capacitores Y), filtros de alimentación, estranguladores de modo común ou unha combinación destes para obter solucións máis adecuadas, como en Monolithic. Filtro EMI cunha mellor supresión de ruído nun paquete máis pequeno.
Cando os equipos electrónicos reciben ondas electromagnéticas fortes, poden inducirse correntes non desexadas no circuíto e provocar un funcionamento inesperado ou interferir co funcionamento previsto.
EMI/RFI pode ser en forma de emisións conducidas ou radiadas. Cando se realiza EMI, significa que o ruído se propaga ao longo dos condutores eléctricos. Cando o ruído se propaga no aire en forma de campo magnético ou ondas de radio, prodúcese EMI radiada.
Aínda que a enerxía aplicada desde o exterior sexa pequena, se se mestura con ondas de radio utilizadas para a emisión e a comunicación, provocará fallos de recepción, ruído anormal ou interrupción do vídeo. Se a enerxía é demasiado forte, o equipo electrónico pode estar danado.
As fontes inclúen o ruído natural (como a descarga electrostática, a iluminación e outras fontes) e o ruído artificial (como o ruído de contacto, o uso de equipos de fuga de alta frecuencia, radiacións nocivas, etc.). Xeralmente, o ruído EMI/RFI é ruído de modo común, polo que a solución é usar filtros EMI para eliminar as altas frecuencias non desexadas como un dispositivo separado ou integrado nunha placa de circuíto.
Filtro EMI O filtro EMI adoita estar composto por compoñentes pasivos, como capacitores e indutores, que están conectados para formar un circuíto.
"Os indutores permiten o paso de corrente continua ou de baixa frecuencia, ao tempo que bloquean correntes de alta frecuencia non desexadas. Os capacitores proporcionan unha ruta de baixa impedancia para transferir o ruído de alta frecuencia desde a entrada do filtro á conexión de alimentación ou de terra", dixo Johanson Dielectrics Christophe Cambrelin que a compañía fabrica capacitores cerámicos multicapa e filtros EMI.
Os métodos tradicionais de filtrado de modo común inclúen filtros paso baixo que utilizan condensadores que pasan sinais con frecuencias inferiores a unha frecuencia de corte seleccionada e atenúan os sinais con frecuencias superiores á frecuencia de corte.
Un punto de partida común é aplicar un par de capacitores nunha configuración diferencial, utilizando un capacitor entre cada trazo e a terra da entrada diferencial. O filtro capacitor en cada rama transfire EMI/RFI ao chan por riba da frecuencia de corte especificada. Dado que esta configuración implica o envío de sinais de fase oposta a través de dous fíos, mellora a relación sinal-ruído mentres se envía ruído non desexado ao chan.
"Desafortunadamente, o valor de capacitancia dos MLCC con dieléctricos X7R (usualmente usados ​​para esta función) varía significativamente co tempo, a tensión de polarización e a temperatura", dixo Cambrelin.
"Entón, aínda que estes dous capacitores estean moi relacionados a temperatura ambiente e baixa tensión, nun momento determinado, unha vez que o tempo, a tensión ou a temperatura cambien, é probable que acaben con valores moi diferentes. Este tipo de falta de coincidencia entre dúas liñas provocará respostas desiguais preto do corte do filtro. Polo tanto, converte o ruído de modo común en ruído diferencial.
Outra solución é conectar un condensador "X" de gran valor entre os dous capacitores "Y". A derivación do capacitor "X" pode proporcionar o efecto de equilibrio de modo común necesario, pero producirá efectos secundarios de filtrado de sinal diferencial non desexables. Quizais a solución e alternativa máis común aos filtros de paso baixo sexan as estrangulacións de modo común.
O estrangulador de modo común é un transformador 1:1 no que ambos enrolamentos actúan como primario e secundario. Neste método, a corrente que pasa por un enrolamento induce a corrente oposta no outro enrolamento. Desafortunadamente, os estranguladores de modo común tamén son pesados, caros e propensos a fallas causadas pola vibración.
Non obstante, un estrangulador de modo común axeitado con perfecta correspondencia e acoplamento entre os enrolamentos é transparente aos sinais diferenciais e ten unha alta impedancia ao ruído de modo común. Unha desvantaxe dos chokes de modo común é o rango de frecuencia limitado causado pola capacitancia parasitaria. Para un determinado material de núcleo, canto maior sexa a inductancia utilizada para obter un filtrado de frecuencia máis baixa, maior será o número de espiras necesarias e a capacidade parasitaria que o acompaña, facendo que o filtrado de alta frecuencia sexa ineficaz.
Os desajustes nas tolerancias de fabricación mecánica entre enrolamentos poden provocar a conversión de modo, na que parte da enerxía do sinal se converte en ruído de modo común, e viceversa. Esta situación provocará problemas de compatibilidade electromagnética e inmunidade. O desaxuste tamén reduce a inductancia efectiva de cada perna.
En calquera caso, cando o sinal diferencial (paso) funciona no mesmo rango de frecuencias que o ruído de modo común que debe ser suprimido, a estrangulación de modo común ten unha vantaxe significativa sobre outras opcións. Usando estranguladores de modo común, a banda de paso do sinal pódese estender á banda de parada do modo común.
Filtros EMI monolíticos Aínda que os estranguladores de modo común son populares, outra posibilidade son os filtros EMI monolíticos. Se o deseño é razoable, estes compoñentes cerámicos multicapa poden proporcionar unha excelente supresión de ruído en modo común. Combinan dous capacitores paralelos equilibrados nun paquete, que ten efectos de cancelación e apantallamento mutuos de inductancia. Estes filtros usan dúas vías eléctricas independentes nun único dispositivo conectado a catro conexións externas.
Para evitar confusións, hai que ter en conta que o filtro EMI monolítico non é un condensador tradicional. Aínda que teñen o mesmo aspecto (o mesmo paquete e aparencia), os seus deseños son bastante diferentes e os seus métodos de conexión tamén son diferentes. Do mesmo xeito que outros filtros EMI, un filtro EMI dun só chip atenúa toda a enerxía por encima da frecuencia de corte especificada e só selecciona a enerxía de sinal necesaria para pasar, mentres transfire ruído non desexado ao "terra".
Non obstante, a clave é unha inductancia moi baixa e unha impedancia igualada. Para un filtro EMI monolítico, o terminal está conectado internamente ao electrodo de referencia común (blindaxe) do dispositivo e a placa está separada polo electrodo de referencia. En termos de electricidade estática, os tres nós eléctricos están formados por dúas metades capacitivas, que comparten un electrodo de referencia común, todos os electrodos de referencia están contidos nun único corpo cerámico.
O equilibrio entre as dúas metades do capacitor tamén significa que os efectos piezoeléctricos son iguais e opostos, cancelándose mutuamente. Esta relación tamén afecta aos cambios de temperatura e tensión, polo que os compoñentes das dúas liñas teñen o mesmo grao de envellecemento. Se estes filtros EMI monolíticos teñen unha desvantaxe, non se poden usar se o ruído de modo común é a mesma frecuencia que o sinal diferencial. "Neste caso, un estrangulamento de modo común é unha mellor solución", dixo Cambrelin.
Explora o último número de Design World e os números anteriores nun formato de alta calidade fácil de usar. Edita, comparte e descarga inmediatamente coas principais revistas de enxeñería de deseño.
O principal foro de EE para a resolución de problemas do mundo, que abarca microcontroladores, DSP, redes, deseño analóxico e dixital, RF, electrónica de potencia, cableado de PCB, etc.
Engineering Exchange é unha comunidade educativa en liña global para enxeñeiros. Conecta, comparte e aprende hoxe »
Copyright © 2021 WTWH Media LLC. todos os dereitos reservados. Sen o permiso previo por escrito de WTWH MediaPrivacy Policy |, os materiais deste sitio web non poden ser copiados, distribuídos, transmitidos, almacenados en caché ou utilizados doutro xeito. Publicidade | Sobre Nós