Prüfmethode für den EMI-Filter für die Schaltvorrichtung

Konstruktionsmethode des EMI-Filters für die Stromversorgung:

1. Allgemeine Methode zur Bestimmung von fcn:

Die Frequenz des Schmerzschranks sollte nach den Konstruktionsanforderungen für die elektromagnetische Kompatibilität bestimmt werden.es ist erforderlich, den Störungsgrad auf den angegebenen Bereich zu reduzierenFür den Empfänger spiegelt sich seine Empfangsqualität in den Anforderungen an die Geräuschdämpfung wider.

Störquellen: fcn=kT×(niedrige Störfrequenz im System); Empfänger: fcn=kRX(niedrige Störfrequenz in der elektromagnetischen Umgebung).

In der Formel werden kT und kR nach den Anforderungen an die elektromagnetische Kompatibilität bestimmt und in der Regel 1/3 oder 1/5.die Abschnittsfrequenz des Stromversorgungsgeräuschschutz- oder Stromversorgungs-Ausgangsfilters ist fen=20~30 kHz (wenn die Schaltstromversorgungsfrequenz f 100 kHz beträgt)Die Grenzfrequenz des Signalgeräuschdämpfens beträgt fcn = 10 ~ 30 MHz (für Informationstechnologiegeräte mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 Mbps).

Zusätzlich für Geräte mit speziellen Eingangsstromwellenformen such as power input circuits connected to direct rectification and capacitor filtering (this is usually the case for switching power supplies and electronic ballasts without power factor correction (PFC)), kann die Geräuschdämpfungsfrequenz fcn niedriger sein, um die 2~40er Harmonische Leitungsinterferenz von Strom auszufiltern.Die Federal Communications Commission (FCC) der Vereinigten Staaten legt fest, dass die Startfrequenz von elektromagnetischen Störungen 300 kHz beträgt.Der Internationale Sonderkomitee für Funkstörungen (CISPR) legt fest, dass es 150 kHz ist, und der US-Militärstandard legt fest, dass es 10 kHz ist.

2. Geräuschfilterkreis

Wenn der Schlag in den Stromkreis eingesetzt wird, hängt die durch ihn erzeugte Geräuschdämpfung nicht nur von der Größe des Schlagempedans ZF ab,Die Verringerung der Schwellung ist nicht nur auf der Impedanz vor und nach dem Schaltkreis, in dem sich die Schwellung befindet (iDie Netzwerkanalyse weist darauf hin, dass innerhalb des Betriebsfrequenzbereichs die Eingangs- und Ausgangsimpedanz der Übertragungsleitung übereinstimmt.die die Übertragung der Signalleistung maximieren kannFür Geräusche denken wir natürlich daran, einen Geräuschfilter einzusetzen, damit die Eingangs- und Ausgangsimpedanz innerhalb des Geräuschfrequenzbereichs nicht übereinstimmt, um die Geräuschunterdrückung zu minimieren.

Daher hängt die Auswahl der Geräuschfilterstruktur und -komponenten von der Quellimpedanz und Lastimpedanz der Schaltung ab, in der sich der Geräuschfilter befindet.Der Anti-EMI-Filter ist eigentlich ein Geräuschfehlerfilter.Hier wird speziell das Konzept der Geräuschunterstimmung vorgeschlagen, um die Analyse der Wechselwirkung zwischen Geräusch und Geräuschfiltern zu erleichtern (siehe Abschnitt über die Anwendungsgrundsätze unten).

Abbildung 1 Grundschaltung des Geräuschfilters

Geräuschfilter-Schaltkreise verwenden in der Regel x-förmige, t-förmige, l-förmige Schaltkreisstrukturen und ihre Kombinationen, um Tiefpassfilter herzustellen.,bei Hochfrequenzlärm kann die n-förmige Struktur eine geringe Eingangs- und Ausgangsimpedanz bieten, was für Anlässe geeignet ist, in denen die Quelleimpedanz und Lastimpedanz der Schaltung hoch sind;die T-förmige Struktur kann eine hohe Eingangs- und Ausgangsimpedanz liefern, die für Anlässe geeignet ist, bei denen die Quellimpedanz und Lastimpedanz der Schaltung gering sind;Die L-förmige Struktur kann eine hohe Eingangs- und eine niedrige Ausgangsimpedanz (oder umgekehrt) bieten., die für Anlässe geeignet ist, bei denen die Quellimpedanz und die Lastimpedanz der Schaltung gering sind (oder umgekehrt).Die Bestimmung der L- und C-Werte der Filterkomponenten muss den Anforderungen der Schaltung an den Einsatzverlust bei der Geräuschfrequenz entsprechen., und kann ungefähr wie folgt berechnet werden:

L=Z/(2I×fc), C=1/(2n×fe×Z)

Z ist die Geräuschdämpfungsimpedanz, Filter-Eingangs- oder Ausgangsimpedanz.Denn bei Frequenzen von bis zu 100 kHz und ihren Harmoniken, können die verteilten Parameter des Schaltkreises nicht mehr ignoriert werden, und die Geräuschdämpfung des Geräuschfilters wird häufig experimentell bestimmt.die Impedanzfrequenzmerkmale eines tatsächlichen Kondensators und die Berechnungsmethode der Blei-Induktivität sind nachstehend angegebenUnter Berücksichtigung des Einflusses von Kondensatorverlust und Bleiinduktivität sind die tatsächlichen Kondensatoräquivalentkreisläufe und Impedanzfrequenzmerkmale in Abbildung 2 dargestellt.

Die Blei-Induktivität wird nach der folgenden Formel berechnet:

L=0,002/[ln(4l/d) -1]

Hierbei ist d der Drahtdurchmesser (cm), 1 die Drahtlänge (cm) und L die Induktivität (uH).

Zum Beispiel ein 0,31mm Draht mit einer Länge von 1=1cm, L=0,0077uH, wenn die Frequenz 1MHz ist, Z=0.0499; wenn die Frequenz 100 MHz beträgt, ist Z=4.99. Wenn 1=2cm, L=0.0182uH, wenn die Frequenz 100MHz ist, Z=11.44 Ohm.

3. Anwendungsprinzip des Geräuschfilters

Die Methode oder das Verfahren zur Auswahl und Verwendung von Geräuschfiltern nach den Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit ist nicht einzigartig.Dies sollte als Teil des Entwurfsprozesses für die elektromagnetische Kompatibilität im elektrischen Design gelöst werdenVor der Konzeption und Anwendung von Geräuschfiltern ist es jedoch von Vorteil, den elektromagnetischen Störungs-Verbreitungs-Modus, den Geräuschfrequenzbereich, dieund elektromagnetische Umgebung der eingesetzten Schaltung.

Es gibt ungefähr zwei Arten der Ausbreitung elektromagnetischer Störungen:

Die eine ist eine geleitete Störung und die andere eine Strahlungsstörung. The board-mounted noise filter used to improve the circuit noise tolerance can be designed to work in a certain frequency band within the frequency range of 9kHz~1780MHz (according to the relevant electromagnetic compatibility standards)Generell kann davon ausgegangen werden, daß sich das Niederfrequenzsegment des Geräuschs als geleitete Störungen (Belästigung) manifestiert.und der Lärmfilter stützt sich hauptsächlich auf die induktive Reaktionsfähigkeit des Drosselns, um Lärm zu unterdrücken- am oberen Ende der Geräuschfrequenz wird die geleitete Geräuschleistung durch den gleichwertigen Widerstand des Droschens absorbiert und durch die verteilte Kapazität umgangen.Die radioaktiven Störungen werden zur Hauptinterferenz..

Die Strahlungsstörungen verursachen Lärmströme auf nahegelegene Komponenten und Leitungen, und in schweren Fällen können sie eine Selbsterregung des Stromkreises verursachen.die bei der Montage von kleinen und dichten Schaltkreisbauteilen stärker hervortrittDie meisten Anti-EMI-Geräte werden als Niedrigpassfilter in den Stromkreis eingesetzt, um Geräuschstörungen zu unterdrücken oder zu absorbieren.Die Filtergrenzfrequenz fcn kann entworfen oder ausgewählt werden.Wie bereits erwähnt, wird der Geräuschfilter als Geräuschmismatch in den Stromkreis eingesetzt. Seine Funktion besteht darin, das Geräusch höher als die Signalfrequenz stark zu mismatchen.Verwendung des Konzepts der Geräuschunterstimmung, kann die Funktion des Filters folgendermaßen verstanden werden: Durch den Geräuschfilter kann das Geräusch durch Spannungsabspaltung (Dämpfung) den Geräuschpegel verringern;oder die Geräuschleistung durch mehrfache Reflexionen absorbieren­ oder zerstören die parasitären Schwingungsbedingungen aufgrund von Kanalphasenveränderungen und verbessern so die Geräuschverträglichkeit des Stromkreises.

Darüber hinaus sollten bei der Konzeption und Verwendung von EMI-Schutzeinrichtungen folgende Aspekte beachtet werden:

(1) Die elektromagnetische Umgebung verstehen und den Frequenzbereich vernünftig auswählen;

(2) Ob in der Schaltung, in der sich der Geräuschfilter befindet, Gleichstrom oder starker Wechselstrom vorhanden ist, um zu verhindern, dass der Gerätekern ausfällt;

(3) Verständnis der Impedanzgröße und Eigenschaften vor und nach dem Einsatzkreislauf, um eine Geräuschunterstimmung zu erreichen.und geeignet für den Einsatz unter niedriger Quelleimpedanz und Lastimpedanz;

(4) Achten Sie auf die induktive x-Interferenz, die durch die verteilte Kapazität und benachbarte Komponenten und Drähte erzeugt wird;

(5) Steuerung des Temperaturanstiegs der Vorrichtung, der in der Regel 60°C nicht überschreitet.