notícies

Tot i que les boques de mode comú són populars, una altra possibilitat és un filtre EMI monolític. Si el disseny és raonable, aquests components ceràmics multicapa poden proporcionar una excel·lent supressió de soroll en mode comú.
Molts factors augmenten la quantitat d'interferències de "soroll" que poden danyar o interferir amb la funcionalitat dels dispositius electrònics. El cotxe d'avui n'és un exemple típic. En un cotxe, podeu trobar Wi-Fi, Bluetooth, ràdio per satèl·lit, sistemes GPS, i això és només el començament. Per gestionar aquest tipus d'interferències de soroll, la indústria sol utilitzar filtres de blindatge i EMI per eliminar el soroll no desitjat. Però ara algunes solucions tradicionals per eliminar EMI/RFI ja no són aplicables.
Aquest problema ha fet que molts OEM eviten opcions com el diferencial de 2 condensadors, 3 condensadors (un condensador X i dos condensadors Y), filtres d'alimentació, bobines de mode comú o una combinació d'aquestes per obtenir solucions més adequades, com en Monolithic. Filtre EMI amb millor supressió de soroll en un paquet més petit.
Quan els equips electrònics reben ones electromagnètiques fortes, es poden induir corrents no desitjades al circuit i provocar un funcionament inesperat o interferir amb el funcionament previst.
EMI/RFI pot ser en forma d'emissions conduïdes o radiades. Quan es condueix EMI, vol dir que el soroll es propaga al llarg dels conductors elèctrics. Quan el soroll es propaga a l'aire en forma de camp magnètic o ones de ràdio, es produeix una EMI radiada.
Fins i tot si l'energia aplicada des de l'exterior és petita, si es barreja amb ones de ràdio utilitzades per a la transmissió i la comunicació, provocarà una fallada de recepció, un so anormal o una interrupció del vídeo. Si l'energia és massa forta, l'equip electrònic es pot danyar.
Les fonts inclouen el soroll natural (com ara les descàrregues electrostàtiques, la il·luminació i altres fonts) i el soroll artificial (com el soroll de contacte, l'ús d'equips de fuites d'alta freqüència, radiacions nocives, etc.). En general, el soroll EMI/RFI és un so de mode comú, de manera que la solució és utilitzar filtres EMI per eliminar les altes freqüències no desitjades com a dispositiu separat o incrustat en una placa de circuit.
Filtre EMI El filtre EMI sol estar compost per components passius, com condensadors i inductors, que estan connectats per formar un circuit.
"Els inductors permeten que passi el corrent continu o de baixa freqüència, alhora que bloquegen els corrents no desitjats d'alta freqüència. Els condensadors proporcionen un camí de baixa impedància per transferir el soroll d'alta freqüència des de l'entrada del filtre a la connexió d'alimentació o de terra ", va dir Christophe Cambrelin, Johanson Dielectrics, va dir que la companyia fabrica condensadors ceràmics multicapa i filtres EMI.
Els mètodes de filtratge de mode comú tradicionals inclouen filtres de pas baix que utilitzen condensadors que passen senyals amb freqüències inferiors a una freqüència de tall seleccionada i atenuen senyals amb freqüències superiors a la freqüència de tall.
Un punt de partida comú és aplicar un parell de condensadors en una configuració diferencial, utilitzant un condensador entre cada traça i el terra de l'entrada diferencial. El filtre del condensador de cada branca transfereix EMI/RFI a terra per sobre de la freqüència de tall especificada. Com que aquesta configuració implica l'enviament de senyals de fase oposada a través de dos cables, millora la relació senyal-soroll mentre envia sorolls no desitjats a terra.
"Desafortunadament, el valor de capacitat dels MLCC amb dielèctrics X7R (normalment utilitzats per a aquesta funció) varia significativament amb el temps, la tensió de polarització i la temperatura", va dir Cambrelin.
"Per tant, fins i tot si aquests dos condensadors coincideixen molt a temperatura ambient i baixa tensió, en un moment donat, una vegada que canvia el temps, la tensió o la temperatura, és probable que acabin amb valors molt diferents. Aquest tipus de desajust entre dues línies A provocarà respostes desiguals a prop del tall del filtre. Per tant, converteix el soroll de mode comú en soroll diferencial".
Una altra solució és connectar un condensador "X" de gran valor entre els dos condensadors "Y". La derivació del condensador "X" pot proporcionar l'efecte d'equilibri de mode comú necessari, però produirà efectes secundaris de filtratge de senyal diferencial no desitjables. Potser la solució i alternativa més comuna als filtres de pas baix són les bobines de mode comú.
La bobina de mode comú és un transformador 1:1 en el qual ambdós bobinatges actuen com a primari i secundari. En aquest mètode, el corrent que passa per un bobinat indueix el corrent contrari a l'altre bobinat. Malauradament, les bobines de mode comú també són pesades, costoses i propenses a fallar per vibracions.
No obstant això, un estrany de mode comú adequat amb una perfecta concordança i acoblament entre els bobinatges és transparent als senyals diferencials i té una alta impedància al soroll en mode comú. Un desavantatge de les bobines de mode comú és el rang de freqüències limitat causat per la capacitat paràsit. Per a un material de nucli determinat, com més gran sigui la inductància utilitzada per obtenir un filtrat de freqüència més baixa, més gran serà el nombre de voltes requerides i la capacitat paràsita que l'acompanya, fent que el filtratge d'alta freqüència sigui ineficaç.
Els desajustos en les toleràncies de fabricació mecànica entre bobinatges poden provocar una conversió de mode, en la qual part de l'energia del senyal es converteix en soroll de mode comú, i viceversa. Aquesta situació provocarà problemes de compatibilitat electromagnètica i immunitat. El desajust també redueix la inductància efectiva de cada cama.
En qualsevol cas, quan el senyal diferencial (pass) funciona en el mateix rang de freqüències que el soroll en mode comú que s'ha de suprimir, l'asfixia en mode comú té un avantatge significatiu sobre altres opcions. Utilitzant bobines de mode comú, la banda de pas del senyal es pot estendre a la banda de parada de mode comú.
Filtres EMI monolítics Tot i que les bobines de mode comú són populars, una altra possibilitat són els filtres EMI monolítics. Si el disseny és raonable, aquests components ceràmics multicapa poden proporcionar una excel·lent supressió de soroll en mode comú. Combinen dos condensadors paral·lels equilibrats en un sol paquet, que té efectes de cancel·lació i blindatge d'inductància mútua. Aquests filtres utilitzen dues vies elèctriques independents en un únic dispositiu connectat a quatre connexions externes.
Per evitar confusions, cal tenir en compte que el filtre EMI monolític no és un condensador de pas tradicional. Tot i que tenen el mateix aspecte (mateix paquet i aparença), els seus dissenys són força diferents i els seus mètodes de connexió també són diferents. Igual que altres filtres EMI, un filtre EMI d'un sol xip atenua tota l'energia per sobre de la freqüència de tall especificada i només selecciona l'energia del senyal necessària per passar, alhora que transfereix el soroll no desitjat al "terra".
Tanmateix, la clau és una inductància molt baixa i una impedància igualada. Per a un filtre EMI monolític, el terminal està connectat internament a l'elèctrode de referència comú (protecció) del dispositiu i la placa està separada per l'elèctrode de referència. Pel que fa a l'electricitat estàtica, els tres nodes elèctrics estan formats per dues meitats capacitives, que comparteixen un elèctrode de referència comú, tots els elèctrodes de referència estan continguts en un sol cos de ceràmica.
L'equilibri entre les dues meitats del condensador també significa que els efectes piezoelèctrics són iguals i oposats, cancel·lant-se mútuament. Aquesta relació també afecta els canvis de temperatura i tensió, de manera que els components de les dues línies tenen el mateix grau d'envelliment. Si aquests filtres EMI monolítics tenen un desavantatge, no es poden utilitzar si el soroll en mode comú és la mateixa freqüència que el senyal diferencial. "En aquest cas, una estranya de mode comú és una millor solució", va dir Cambrelin.
Exploreu l'últim número de Design World i els números anteriors en un format fàcil d'utilitzar i d'alta qualitat. Editeu, compartiu i descarregueu immediatament amb les principals revistes d'enginyeria de disseny.
El fòrum EE de resolució de problemes més important del món, que inclou microcontroladors, DSP, xarxes, disseny analògic i digital, RF, electrònica de potència, cablejat de PCB, etc.
Engineering Exchange és una comunitat educativa global en línia per a enginyers. Connecta't, comparteix i aprèn avui »
Copyright © 2021 WTWH Media LLC. tots els drets reservats. Sense el permís previ per escrit de la Política de privadesa de mitjans de WTWH |, els materials d'aquest lloc web no es poden copiar, distribuir, transmetre, emmagatzemar a la memòria cau ni utilitzar-se de cap altra manera. Publicitat | Sobre Nosaltres