Metodo di progettazione del filtro EMI per l'alimentazione

Metodo di progettazione del filtro EMI per l'alimentazione

I filtri EMI sono necessari per proteggere le apparecchiature elettriche dalle interferenze elettromagnetiche (EMI).Il design e la selezione del filtro dipendono dalle normative EMI, dai codici elettrici e da altri requisiti di progettazione.Nella maggior parte dei casi, i filtri standard pronti all'uso saranno sufficienti per l'applicazione, ma in molti casi diventa necessaria una soluzione di filtro EMI personalizzata per soddisfare i parametri specifici dell'applicazione.

Perché potresti aver bisogno di un design personalizzatoFiltro EMISoluzione

Gli effetti dell'interferenza elettromagnetica variano ampiamente.In alcuni casi, l'IME è solo un fastidio che causa interruzioni.Tuttavia, in applicazioni critiche come quelle mediche e militari, tali problemi possono essere fatali.

Esistono due modalità principali di propagazione delle EMI: conduzione e radiazione.L'EMI condotta si propaga attraverso cavi come linee elettriche, fili e linee di segnale.I disturbi irradiati viaggiano nell'aria da fonti quali apparecchi elettrici, motori, alimentatori, telefoni cellulari e apparecchiature di trasmissione radio.

L'IEM si verifica quando i segnali di rumore ad alta frequenza generati da interruttori elettrici o elettronici interrompono il funzionamento delle apparecchiature elettroniche.Per i dispositivi che producono suoni come gli altoparlanti, questo può produrre elettricità statica o crepitio.Altri prodotti elettronici potrebbero subire interruzioni, malfunzionamenti o errori.

Sebbene le radiazioni elettromagnetiche possano interferire con il funzionamento dei circuiti elettronici, possono anche far sì che le apparecchiature non siano conformi alle normative EMI.Se un dispositivo soffre di interferenze in radiofrequenza o non supera i test EMI, è necessario un filtro per mitigare l'interferenza e rendere il dispositivo conforme.

Compatibilità elettromagnetica (CEM) gli ingegneri tentano di ridurre le interruzioni e i guasti causati da disturbi ed emissioni condotti e irradiati.

In molti casi, prevenire le interferenze è un compito da non perdere.Ad esempio, se un prodotto viene venduto nell'Unione Europea, deve essere conforme alla Direttiva EMC 89/336/EEC, che richiede che le apparecchiature siano ridotte in termini di emissioni e protette da interferenze esterne.Negli Stati Uniti esistono standard commerciali (FCC Parti 15 e 18) e militari che richiedono una conformità EMI simile.

In molti casi, sebbene le normative EMC statunitensi, europee e internazionali non siano applicabili, le apparecchiature potrebbero comunque richiedere filtri EMI per proteggerle da ambienti rumorosi.La scelta di un filtro EMI dipende da diverse considerazioni di progettazione come corrente, tensione, frequenza, spazio, interconnessione e, soprattutto, perdita di inserzione richiesta.

Per la maggior parte delle applicazioni, i prodotti standard possono soddisfare i requisiti di progettazione, ma se i prodotti standard non possono soddisfare le considerazioni di progettazione richieste, è necessaria una progettazione personalizzata

In generale, la bassa frequenza del rumore si manifesta come interferenza condotta (disturbo) e il filtro antirumore si basa principalmente sulla reattanza induttiva della bobina di arresto per fornire la soppressione del rumore.All'estremità alta della frequenza del rumore, la potenza del rumore condotto viene assorbita dalla resistenza equivalente della bobina di arresto e bypassata dalla capacità distribuita.In questo momento, il disturbo da radiazione diventa la principale forma di interferenza.

Il disturbo da radiazioni induce correnti di rumore su componenti e conduttori vicini, che possono causare l'autoeccitazione del circuito nei casi più gravi, che diventa più evidente nel caso di assemblaggio di componenti di circuiti piccoli e ad alta densità.La maggior parte dei dispositivi anti-EMI sono inseriti nei circuiti come filtri passa-basso per sopprimere o assorbire le interferenze del rumore.La frequenza di taglio del filtro fcn può essere progettata o selezionata in base alla frequenza del rumore da sopprimere.

Sappiamo che il filtro antirumore è inserito nel circuito come disadattatore del rumore e la sua funzione è quella di disadattare gravemente il rumore al di sopra della frequenza del segnale.Utilizzando il concetto di disadattamento del rumore, il ruolo del filtro può essere compreso come segue: attraverso il filtro del rumore, il rumore può ridurre il livello di uscita del rumore a causa della divisione di tensione (attenuazione), o assorbire la potenza del rumore a causa di molteplici riflessioni, o distruggere parassita a causa dei cambiamenti di fase del canale.condizioni di oscillazione, migliorando così il margine di rumore del circuito.

Dovremmo anche prestare attenzione ai seguenti problemi durante la progettazione e l'utilizzo di dispositivi anti-EMI:

1. Prima di tutto, dobbiamo comprendere l'ambiente elettromagnetico e scegliere una gamma di frequenze ragionevole;

2. Giudicare se c'è CC o CA forte nel circuito in cui si trova il filtro antirumore, per evitare che il nucleo del dispositivo si saturi e si guasti;

3. Comprendere appieno l'entità e la natura dell'impedenza prima e dopo l'inserimento nel circuito per ottenere una mancata corrispondenza del rumore.L'impedenza della bobina di arresto è generalmente di 30-500 Ω, che è più adatta per l'uso con bassa impedenza di sorgente e impedenza di carico;

4. Prestare attenzione anche alla diafonia induttiva tra capacità distribuita e componenti e fili adiacenti;

5. Inoltre, prestare attenzione al controllo dell'aumento di temperatura del dispositivo, generalmente non superiore a 60°C.

Quanto sopra è il metodo di progettazione del filtro EMI di potenza che DOREXS ha condiviso con te oggi, spero che ti sia utile!

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