Método de diseño del filtro EMI para fuente de alimentación.
Los filtros EMI son necesarios para proteger los equipos eléctricos de las interferencias electromagnéticas (EMI).El diseño y la selección del filtro dependen de las normas EMI, los códigos eléctricos y otros requisitos de diseño.En la mayoría de los casos, los filtros estándar listos para usar serán suficientes para la aplicación, pero en muchos casos, se necesita una solución de filtro EMI personalizada para cumplir con los parámetros específicos de la aplicación.
Por qué puede necesitar un diseño personalizadoFiltro EMISolución
Los efectos de la interferencia electromagnética varían ampliamente.En algunos casos, EMI es solo una molestia que causa interrupciones.Sin embargo, en aplicaciones críticas como médicas y militares, estos problemas pueden ser fatales.
Hay dos modos principales de propagación de EMI: conducción y radiación.La EMI conducida se propaga a través de cables como líneas eléctricas, alambres y líneas de señal.Las perturbaciones radiadas viajan por el aire desde fuentes como aparatos eléctricos, motores, fuentes de alimentación, teléfonos móviles y equipos de transmisión de radio.
La EMI ocurre cuando las señales de ruido de alta frecuencia generadas por interruptores eléctricos o electrónicos interrumpen el funcionamiento de los equipos electrónicos.En el caso de los dispositivos que producen sonido, como los altavoces, esto puede producir estática o crujidos.Otros productos electrónicos pueden experimentar interrupciones, mal funcionamiento o errores.
Aunque la radiación electromagnética puede interferir con el funcionamiento de los circuitos electrónicos, también puede hacer que el equipo no cumpla con las normas de EMI.Si un dispositivo sufre interferencias de radiofrecuencia o no pasa las pruebas de EMI, se requiere un filtro para mitigar la interferencia y hacer que el dispositivo cumpla con las normas.
Compatibilidad electromagnética (CEM) los ingenieros intentan reducir las interrupciones y fallas causadas por perturbaciones y emisiones conducidas y radiadas.
En muchos casos, la prevención de interferencias es una tarea imperdible.Por ejemplo, si un producto se vende en la Unión Europea, debe cumplir con la Directiva EMC 89/336/EEC, que exige que los equipos tengan emisiones reducidas y estén protegidos contra interferencias externas.En los EE. UU., existen estándares comerciales (FCC Partes 15 y 18) y militares que requieren un cumplimiento similar de EMI.
En muchos casos, aunque no se aplican las regulaciones EMC de EE. UU., la UE e internacionales, es posible que los equipos aún requieran filtros EMI para protegerlos de entornos ruidosos.La forma de elegir un filtro EMI depende de varias consideraciones de diseño, como la corriente, el voltaje, la frecuencia, el espacio, la interconexión y, lo que es más importante, la pérdida de inserción requerida.
Para la mayoría de las aplicaciones, los productos estándar pueden cumplir con los requisitos de diseño, pero si los productos estándar no pueden cumplir con las consideraciones de diseño requeridas, se requiere un diseño personalizado.
En términos generales, la baja frecuencia del ruido se manifiesta como interferencia conducida (perturbación) y el filtro de ruido se basa principalmente en la reactancia inductiva de la bobina de choque para suprimir el ruido.En el extremo superior de la frecuencia de ruido, la potencia de ruido conducida es absorbida por la resistencia equivalente de la bobina de choque y desviada por la capacitancia distribuida.En este momento, la perturbación de la radiación se convierte en la principal forma de interferencia.
La perturbación por radiación induce corrientes de ruido en los componentes y cables cercanos, lo que puede causar la autoexcitación del circuito en casos severos, lo que se vuelve más prominente en el caso del ensamblaje de componentes de circuitos pequeños y de alta densidad.La mayoría de los dispositivos anti-EMI se insertan en los circuitos como filtros de paso bajo para suprimir o absorber la interferencia de ruido.La frecuencia de corte del filtro fcn puede diseñarse o seleccionarse de acuerdo con la frecuencia de ruido a suprimir.
Sabemos que el filtro de ruido se inserta en el circuito como un desajuste de ruido, y su función es desadaptar gravemente el ruido por encima de la frecuencia de la señal.Usando el concepto de discordancia de ruido, el papel del filtro se puede entender de la siguiente manera: a través del filtro de ruido, el ruido puede reducir el nivel de salida de ruido debido a la división de voltaje (atenuación), o absorber la potencia del ruido debido a múltiples reflejos, o destruir parásito debido a los cambios de fase del canal.condiciones de oscilación, mejorando así el margen de ruido del circuito.
También debemos prestar atención a los siguientes problemas al diseñar y utilizar dispositivos anti-EMI:
1. En primer lugar, debemos comprender el entorno electromagnético y elegir un rango de frecuencia razonable;
2. Juzgar si hay CC o CA fuerte en el circuito donde se encuentra el filtro de ruido, para evitar que el núcleo del dispositivo se sature y falle;
3. Comprenda completamente la magnitud y la naturaleza de la impedancia antes y después de la inserción en el circuito para lograr la falta de coincidencia de ruido.La impedancia de la bobina de choque es generalmente de 30-500 Ω, que es más adecuada para su uso con baja impedancia de fuente e impedancia de carga;
4. También preste atención a la diafonía inductiva entre la capacitancia distribuida y los componentes y cables adyacentes;
5. Además, preste atención al control del aumento de temperatura del dispositivo, que generalmente no supera los 60 °C.
El anterior es el método de diseño del filtro EMI de potencia que DOREXS compartió con usted hoy, ¡espero que le sea útil!
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Hora de publicación: 07-feb-2023