2022-03-09
Chế độ chuyển đổinguồn cung cấp điệnvốn dĩ rất ồn liên quan đến phát xạ điện từ (EMI).Việc chuyển đổi nhanh các nút điện áp và dòng điện cao dẫn đến các giá trị di / dt và dv / dt tương đối lớn trong mạch gây ra tiếng ồn được phát ra trên một dải tần rộng.Các cơ quan quản lý ở hầu hết các quốc gia đặt ra giới hạn về lượng nhiễu điện từ có thể phát ra.Do đó, rất nhiều thời gian và công sức được dành cho việc giảm thiểu các nguồn tiếng ồn và lọc bỏ bất kỳ tiếng ồn nào còn sót lại.Tuy nhiên, trong khi các nguồn cung cấp điện này sẽ tuân thủ các quy định khi được thử nghiệm một mình, việc thêm chúng vào hệ thống có thể dẫn đến phát xạ điện từ ngoài ý muốn, điều này sẽ yêu cầu phải lọc thêm để có được sự chấp thuận của cơ quan quản lý.Các bộ lọc EMI có sẵn, nếu được lựa chọn đúng cách, là một cách dễ dàng để cải thiện lượng khí thải và tuân thủ các quy định.
Khi giải quyết vấn đề tương thích điện từ (EMC), vấn đề thường được mô hình hóa với ba thành phần: nguồn, đường dẫn và bộ tiếp nhận.
Nguồn là những thiết bị hoặc nút mạch tạo ra nhiễu.Ngoài nguồn điện, điều này có thể bao gồm các thiết bị khác như bộ vi xử lý, trình điều khiển video, máy phát RF, v.v.
Tiếng ồn do một nguồn tạo ra có hai con đường mà nó có thể di chuyển.Đầu tiên là một đường bức xạ, là năng lượng điện từ lan truyền ra ngoài không gian và ghép vào các hệ thống khác.Thứ hai là một đường dẫn dẫn trong đó tín hiệu đi qua các dây dẫn của hệ thống (ví dụ như dấu vết và mặt phẳng PCB, dây dẫn thành phần, dây dẫn đầu vào, v.v.).Điều này có thể mắc lại vào đường dây điện chính và ảnh hưởng đến các thiết bị khác đang được cấp điện từ đường dây đó.
Receptor là những thiết bị thu nhận tiếng ồn do nguồn phát ra và bị ảnh hưởng bởi nhiễu.Receptor có thể bao gồm hầu hết các mạch tương tự và kỹ thuật số.
Khi thử nghiệm EMC, cơ quan quản lý sẽ tiến hành thử nghiệm và phát xạ điện từ riêng biệt.Mỗi loại có giới hạn và dải tần số riêng cùng với phương pháp triệt tiêu riêng.Phát xạ bức xạ bao phủ một dải tần số cao hơn (thường là 30 MHz đến 1.000 MHz) và khi tiếng ồn di chuyển trong không gian, nó bị hạn chế về cách có thể được kiểm soát.Bên cạnh việc sử dụng các kỹ thuật bố trí và thiết kế mạch thích hợp để giảm nhiễu tại nguồn, có thể sử dụng các tấm chắn để ngăn chặn nhiễu bức xạ.Mặt khác, phát xạ dẫn điện bao phủ dải tần số thấp hơn (thường từ 0,15 MHz đến 30 MHz) và do chúng truyền qua các vật dẫn nên có thể được kiểm soát bằng cách sử dụng các thành phần lọc điện.Nhà thiết kế, khi thêm bộ lọc EMI có thể chọn thiết kế riêng hoặc chọn đi với bộ lọc EMI không có sẵn.
Đối với các kỹ sư chọn bộ lọc EMI có sẵn, có thể có một số nhầm lẫn về cách chọn bộ lọc phù hợp cho hệ thống của họ.Bước đầu tiên là đảm bảo rằng bộ lọc EMI đáp ứng các yêu cầu cơ bản về điện.Các mục quan trọng cần xem xét bao gồm:
Điện áp định mức, là điện áp lớn nhất có thể đặt vào đầu vào.Vượt quá mức này có thể làm hỏng các thành phần bên trong bộ lọc.
Điện áp cách ly, là định mức cách ly được đo giữa mỗi đường dây đầu vào và đất / mặt đất khung máy (không có sự cách ly giữa đầu vào và đầu ra).
Dòng điện định mức, là dòng điện tối đa có thể đi qua bộ lọc EMI trong phạm vi nhiệt độ hoạt động được chỉ định.
Nhiệt độ hoạt động, là nhiệt độ tối đa mà thiết bị có thể được vận hành.
Dòng điện rò rỉ, là dòng điện chạy qua đất / mặt đất khung gầm.Bộ lọc EMI sẽ đóng góp dòng điện rò rỉ ngoài dòng điện của chính nguồn điện.Do lo ngại về an toàn nên dòng điện rò có giới hạn quy định và sự đóng góp của rò rỉ bởi bộ lọc nên được nhà thiết kế xem xét.
Sau khi tìm thấy bộ lọc EMI đáp ứng các điều kiện hoạt động của hệ thống, các đặc tính lọc thực tế cần được xem xét lại.Trong biểu dữ liệu thường sẽ có đồ thị tổn thất chèn, một cho chế độ chung và một cho chế độ vi phân.Các biểu đồ này cho người dùng thấy mức độ suy giảm tín hiệu giữa đầu vào và đầu ra đối với tần số.
Suy hao chèn là tỷ số của tín hiệu ở đầu vào của bộ lọc với tín hiệu ở đầu ra, thường được đo bằng decibel, do dải tần lớn bị che phủ, như thể hiện trong phương trình sau.
Suy hao chèn (dB) = 20 Nhật ký 10 (Tín hiệu chưa lọc / Tín hiệu đã lọc)
Điều này có thể được viết lại, sử dụng quy tắc thương số, để giải quyết tín hiệu đã lọc.
Tín hiệu được lọc (dB) = Tín hiệu không được lọc (dB) - Suy hao khi chèn (dB)
Trong một số trường hợp, một biểu đồ không được đưa ra và thay vào đó một giá trị suy giảm tiếng ồn được liệt kê trong biểu dữ liệu.Điều này thường được ghép nối với dải tần số áp dụng sự suy giảm.Ví dụ, một biểu dữ liệu có thể chỉ định mức suy giảm 30 dB trong khoảng từ 150 kHz đến 1 GHz.
Mục cuối cùng cần lưu ý khi xem xét dữ liệu bộ lọc là nguồn và trở kháng tải sẽ thay đổi hoạt động của bộ lọc.Suy hao chèn được đưa ra trong biểu dữ liệu thu được bằng cách sử dụng trở kháng (thường là 50 Ω) có thể hoàn toàn khác với trở kháng của hệ thống mà nó đang được áp dụng.Vì vậy, trong khi bộ lọc có thể trông đẹp trên giấy, điều quan trọng là phải kiểm tra bộ lọc trong mạch để xác minh hiệu suất của nó trong điều kiện nguồn và tải thực tế của hệ thống cuối.
Khi chọn bộ lọc EMI, lý tưởng nhất là nếu nguồn điện được lọc đã trải qua thử nghiệm EMC sơ bộ để có được đường cơ sở của lượng phát thải được tiến hành.Kết quả thử nghiệm sẽ cho nhà thiết kế biết tần số mà thiết bị không thành công và mức độ.Thông tin này có thể được so sánh với đồ thị suy hao chèn của bộ lọc EMI để xác định xem nó có cung cấp đủ suy hao ở các tần số không đạt để vượt qua kiểm tra EMC hay không.Ví dụ: nếu thử nghiệm phát xạ chế độ chung thất bại 64 dB ở 500 kHz, tham khảo biểu đồ suy hao chèn chế độ chung của bộ lọc EMI bên dưới cho thấy ở 500 kHz mức suy giảm xấp xỉ -75 dB.Nếu bộ lọc EMI này được áp dụng, người ta có thể mong đợi vượt qua bài kiểm tra EMC với biên độ 11 dB ở 500 kHz.
Do sự suy giảm không nhất quán trên toàn phổ tần số, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng tất cả các tần số bị lỗi hoặc tần số biên sẽ được suy giảm đúng cách.Nếu biểu dữ liệu cung cấp một giá trị suy giảm duy nhất thay vì biểu đồ suy giảm chèn, thì điều quan trọng là phải đảm bảo rằng giá trị duy nhất này lớn hơn biên độ sai lệch lớn nhất.
Chuyển mạchnguồn cung cấp điệnlà một nguồn chính phát xạ điện từ (EMI), điều này làm cho quy định của chúng trở nên quan trọng để ngăn chặn sự can thiệp của các thiết bị điện tử khác.Hầu hết, nếu không phải tất cả, việc chuyển đổi nguồn điện sẽ có một bộ lọc ở đầu vào, nhưng do có nhiều ứng dụng, điều này có thể không phải lúc nào cũng đủ để vượt qua thử nghiệm EMC cuối cùng sau khi áp dụng cho một hệ thống hoàn chỉnh.Bộ lọc EMI có sẵn là một cách nhanh chóng và dễ dàng để giảm phát xạ điện từ nếu bộ lọc bên trong không đủ và có thể tiết kiệm thời gian so với việc phải thiết kế một giải pháp rời rạc từ đầu.CUI cung cấp một số bộ lọc nguồn EMI ac-dc và bộ lọc nguồn EMI dc-dc trong các cấu hình gắn bảng, gắn khung và thanh ray DIN được tối ưu hóa dễ dàng cho nhu cầu tương thích điện từ của hệ thống.
Gửi yêu cầu của bạn trực tiếp cho chúng tôi
