Thiết kế bộ lọc EMC - Giới thiệu về nền tảng và tóm tắt thiết kế bộ lọc EMC

CácThiết kế bộ lọc EMCrất quan trọng đối với khả năng tương thích điện từ, hiệu suất EMC.Bộ lọc EMC phải có khả năng cung cấp mức độ suy giảm cần thiết của các tín hiệu không mong muốn trong khi vẫn cho phép thông qua các tín hiệu mong muốn.Ngoài ra, thiết kế bộ lọc EMC phải phù hợp với cả trở kháng nguồn và tải.

Thông thường đối với mạch trở kháng cao, tụ điện được kết nối giữa đường dây và đất mang lại kết quả tốt hơn, trong khi đối với mạch trở kháng thấp, cuộn cảm nối tiếp đặt trong đường dây cung cấp kết quả tốt nhất.Thường thì một thành phần đơn lẻ như thế này được thiết kế để có một điện kháng ít ảnh hưởng ở các tần số thích hợp với tín hiệu mong muốn, nhưng hiệu ứng cao hơn nhiều ở các tần số cao hơn của tín hiệu không mong muốn có thể cung cấp mức suy giảm lên đến 30 dB hoặc 40dB ở một số các trường hợp.Để cải thiện hiệu suất của một trong các bộ lọc cơ bản này, có thể thêm các thành phần khác để tạo bộ lọc EMC nhiều thành phần.Tuy nhiên, để cung cấp hiệu suất cần thiết, chúng phải được định cấu hình chính xác.Một biện pháp phòng ngừa để đảm bảo rằng cuộn cảm phải đối mặt với trở kháng thấp hoặc nguồn và tụ điện phải đối mặt với trở kháng cao.

Thiết kế bộ lọc EMC:

Để một hạng mục thiết bị điện tử có thể vượt qua kiểm tra EMC và đạt được sự tuân thủ EMC, cần phải kết hợp nhiều yếu tố khác nhau vào thiết kế.Bằng cách thiết kế mạch để đáp ứng khả năng tương thích điện từ, yêu cầu của EMC, có thể giảm đáng kể mức tín hiệu không mong muốn vào và ra khỏi thiết bị.Một trong những cách chính để thực hiện điều này là sử dụng bộ lọc EMC hoặc một loạt bộ lọc.

Có nhiều cách để bộ lọc EMC có thể được kết hợp vào một đơn vị từ quan điểm cơ học.Chúng có thể tồn tại dưới dạng các bộ lọc EMC độc lập để được cố định gần các đầu của thiết bị.Chúng có thể được gắn trên cạnh của bảng điện tử.Tuy nhiên, một phương pháp phổ biến để kết hợp bộ lọc EMC vào một thiết bị là kết hợp bộ lọc vào chính đầu nối.Điều này có nhiều lợi thế về sự tiện lợi và hiệu suất.Tuy nhiên, bất kể phương pháp nào được sử dụng, một bộ lọc thường cần thiết nếu đáp ứng các yêu cầu về tính tương thích điện từ, EMC.

Ứng dụng bộ lọc EMC:

Khi phát triển các bộ lọc để sử dụng trong các ứng dụng EMC, tương thích điện từ, các bộ lọc EMC gần như luôn luôn là bộ lọc thông thấp, mặc dù đôi khi bộ lọc thông dải có thể được sử dụng.Lý do sử dụng các bộ lọc thông thấp là các tín hiệu gây nhiễu thường, tức là các tín hiệu dễ thu hoặc phát xạ hơn có xu hướng ở tần số cao hơn.Chúng có thể được lọc bằng cách cho phép các tần số thấp đi qua và loại bỏ các tần số cao.

Điểm cắt cho bộ lọc thông thấp được sử dụng làm bộ lọc EMC phải được chọn để loại bỏ các tần số không mong muốn, nhưng không có bất kỳ ảnh hưởng quá mức nào đến tín hiệu mong muốn.Thật không may, sự lựa chọn này không phải lúc nào cũng dễ dàng và nó có thể yêu cầu một số suy giảm của tín hiệu mong muốn.

Việc đặt bộ lọc EMC là rất quan trọng.Bộ lọc EMC có thể được đặt ở bất kỳ hoặc mọi cấp độ lắp ráp giữa các khu vực mạch điện riêng biệt.

Bộ lọc EMC có thể được đặt giữa các khu vực tách biệt của bảng mạch in.Chúng có thể được đặt giữa các bo mạch khác nhau trong một mô-đun hoặc cụm lắp ráp con, và một bộ lọc EMC có thể được đặt giữa các mô-đun hoặc cụm lắp ráp con khác nhau.Tuy nhiên, một vị trí đặc biệt quan trọng đối với bộ lọc EMC là giữa thiết bị và môi trường bên ngoài của nó.Một bộ lọc EMC được đặt ở đây đặc biệt hiệu quả vì nó sẽ ngăn chặn các tín hiệu không mong muốn xâm nhập vào thiết bị.Một khi chúng xâm nhập, chúng sẽ khó chứa hơn.

Phương pháp bộ lọc EMC:

Mặc dù các mạch có thể được sàng lọc tốt để ngăn chặn bất kỳ tín hiệu nào được phát xạ hoặc bị thu bởi chính mạch, nhưng luôn có các kết nối liên kết đến và đi từ mạch điện tử.Bản thân các dây này có thể dẫn các tín hiệu không mong muốn vào và ra khỏi thiết bị.Nếu thiết bị có thể đáp ứng khả năng tương thích điện từ, các yêu cầu của EMC và vượt qua thử nghiệm EMC, thì cần phải giảm mức độ tín hiệu không mong muốn có thể đi vào hoặc rời khỏi thiết bị thông qua các kết nối của nó.

Để cho phép loại bỏ các tín hiệu không mong muốn, bộ lọc EMC cần được đặt trong các dòng khác nhau.Ý tưởng là các tín hiệu gây nhiễu thường có tần số cao hơn tần số của các tín hiệu thường đi dọc theo dây hoặc đường dây.Bằng cách có những gì được gọi là bộ lọc thông thấp làm bộ lọc EMC, chỉ các tín hiệu tần số thấp mới được phép đi qua và các tín hiệu nhiễu tần số cao bị loại bỏ.

Các bộ lọc EMC này có thể ở một trong nhiều định dạng.Thường thì chúng có thể đơn giản như một điện trở hoặc một ferit đặt xung quanh dây dẫn hoặc cáp.Đối với các yêu cầu chính xác hơn, các bộ lọc EMC này có thể cần được tạo thành từ một số thành phần.

Bộ lọc EMC có thể được phân loại thành hai loại chính.Một là nơi năng lượng không mong muốn được hấp thụ bởi bộ lọc EMC.Loại bộ lọc khác loại bỏ tín hiệu không mong muốn và trong trường hợp này, nó được phản xạ trở lại dọc theo đường thẳng.Đối với các ứng dụng lọc EMC, loại hấp thụ được ưu tiên hơn.