電源の切り替えるEMIフィルター試験方法
電源のEMIフィルターの設計方法:
1fcn を決定するための一般的方法:
窒息切断周波数は,電磁互換性設計要件に従って決定されるべきである.障害レベルを指定範囲に低下させる必要があります受信機の場合,受信品質はノイズ耐受性要件に反映される.第1次低通行フィルターの切断周波数は,次の式で決定することができる:
障害源: fcn=kT×(システム内の低障害周波数);受信機: fcn=kRX (電磁環境における低障害周波数).
式では,kTとkRは電磁互換性要件に従って決定され,一般的に1/3または1/5を取ります.例えば:電源のノイズストッキングまたは電源出力フィルターの切断周波数は fen=20~30kHzである (切り替え電源の周波数fが100kHzである場合)信号ノイズストッキングの切断周波数は fcn=10~30MHz (通信速度100Mbpsの情報技術機器の場合) である.
さらに,特別な入力電流波形を持つ装置では, 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))例えば,電流の2~40th ハーモニック伝導干渉をフィルタリングするために,ノイズストック切断周波数fcnが低い場合がある.米国連邦通信委員会 (FCC) は,電磁気干渉の開始周波数が300kHzであることを規定しています;国際特別無線通信委員会 (CISPR) は150kHzと規定し,米軍標準では10kHzと規定しています.
2騒音フィルター回路
ストックが回路に挿入されたとき,その騒音抑制効果は,ストックインピーデンスZFの大きさだけでなく,ストックが位置する回路前のインピーデンスと後に (iネットワーク分析では,稼働周波数範囲内では,送電線の入力と出力のインペダンスがマッチしていることが示されています.信号の送電力を最大化できる騒音の周波数範囲内での入力と出力のインペダントが不一致するようにする騒音フィルターを挿入することを考えます
したがって,騒音フィルター構造と部品の選択は,騒音フィルタが位置する回路の源阻力と負荷阻力に依存します.抗EMIフィルターは実際にノイズ不一致フィルターですここでは,特に騒音と騒音フィルターの相互作用の分析を容易にするため,騒音不一致の概念を提案します (下記の適用原則を参照).
図 1 騒音フィルターの基本回路
騒音フィルター回路は,通常,X形,T形,L形回路構造とその組み合わせを使用して低パスフィルターを作ります.基本的な回路構造は図1に示されています.一般的に言えば,高周波ノイズでは,n型構造が低入力および出力インペダンスを提供でき,回路の源インペダンスおよび負荷インペダンスが高い場合に適しています.T型構造は,高い入力と出力インピーダンスを提供することができます, ソースインピーデンスと電路の負荷インピーデンスが低い場合に適しています.L型構造は,高い入力インペダンスと低い出力インペダンス (またはその逆) を提供することができます., ソースインピーデンスと回路の負荷インピーデンスが低い場合 (またはその逆) に適しています.フィルター構成要素のLとC値の決定は,騒音周波数での挿入損失に対する回路の要件を満たす必要があります.推定すると,次の通り計算できます.
L=Z/(2I×fc),C=1/(2n×fe×Z)
Zはノイズストロークインピーダンスの値,フィルタ入力または出力インピーダンスの値である.LとC値の計算は推定値のみであることに注意しなければならない.100kHzの周波数やそのハーモニックで,回路分布パラメータはもはや無視できないし,騒音フィルターの騒音抑制効果はしばしば実験によって決定される.設計計算を容易にするため,実際のコンデンサータのインパデンス周波数特性とリードインダクタンス計算方法が下記に示されている.コンデンサータ損失とリードインダクタンスの影響を考えると,実際のコンデンサータ同等回路とインペダンスの周波数特性が図2に示されています.
鉛誘導は,次の式で計算される.
L=0.002/[ln(4l/d) -1]
ここで d は線直径 (cm), 1 は線長 (cm), L は誘導力 (uH) である.
例えば,長さ1=1cm,L=0.0077uHの0.31mmのワイヤーで,周波数が1MHzであるとき,Z=0です.0499周波数が100MHzであれば,Z=4.991=2cm=0.0182uH,周波数が100MHz=11.44オーム
3騒音フィルターの適用原理
電気磁気互換性要件に従って騒音フィルターを選択し使用するための方法や手順はユニークではありません.電気設計における電磁互換性設計プロセスの一部として解決されるべきですしかし,ノイズフィルタを設計し使用する前に,電磁気障害の伝播モード,ノイズ周波数範囲,挿入回路の電磁環境.
電気磁気波の伝播には 2つの方法があります
一つは伝導干渉で もう"つは放射干渉です 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)一般的に,低周波の騒音は,導いた干渉 (ハラスメント) として表される.そしてノイズフィルターは主にノイズ抑制を提供するために窒息体の誘導反応量に依存します周波数の高端では,導いた騒音電力は窒息器の等価抵抗によって吸収され,分散容量によって回避されます.放射性障害が 主な干渉になる.
放射した干渉は 近くの部品や電線に 騒音の電流を誘発し 重度の場合 回路の自己刺激を引き起こす可能性があります小規模で高密度の回路コンポーネントの組立の場合,より顕著になる低パスフィルターとして電路に挿入され,ノイズ干渉を抑制または吸収します.抑制されるノイズ周波数に応じて,フィルター切断周波数 fcn を設計または選択できます.上記のように,ノイズフィルターは,ノイズ不適合として回路に挿入されます.その機能は,信号周波数よりも高いノイズを深刻な不適合にすることです.騒音不一致の概念を使用する, フィルターの機能は次のとおり理解できる: 騒音フィルターを通して,騒音は電圧分割による出力騒音レベルを低下させることができる (衰弱);複数の反射による騒音力を吸収する; またはチャネル相変化による寄生振動条件を破壊し,それによって回路のノイズ耐性を向上させる.
さらに,EMI防止装置の設計および使用において,以下の事項を注意すべきである.
(1) 電磁環境を理解し,周波数範囲を合理的に選択する.
(2) 騒音フィルタが設置されている回路に,デバイスコアが飽和障害を防ぐために,DCか強いACがあるかどうか.
(3) 騒音不一致を達成するために,挿入回路の前後におけるインペダンスサイズと特性を理解する.窒息のインペダントは一般的に30~5009である.低ソースインピーデンスと負荷インピーデンス下で使用するのに適しています;
(4) 分散容量と隣接する部品およびワイヤによって生成されるインダクティブx干渉に注意してください.
(5) 装置の温度上昇を制御し,通常は60°Cを超えない.
