EMI -Filter des Netzteils umschalten: Rollen-, Typ- und Auswahlhandbuch

Stromversorgungsversorgungwerden aufgrund ihrer hohen Effizienz, Miniaturisierung und hohen Stromdichte in der Branche, Kommunikation, medizinischer und Unterhaltungselektronik häufig eingesetzt. Die Hochfrequenzschaltwirkung, die parasitären Parameter und die elektromagnetische Strahlung von Schaltungsversorgungen verursachen jedoch schwere elektromagnetische Interferenzen (EMI), was die Qualität der Eingangsleistung beeinträchtigt, die peripheren Geräte stört und sogar Kompatibilitätsprobleme mit dem Stromnetz und der Umgebungsprobleme verursacht.

Als Schlüsselkomponente für die Unterdrückung von durchgeführten und ausgestrahlten Störungen die korrekte Auswahl und das angemessene Layout vonEMI -StromversorgungDer Filter kann den Geräuschniveau des Netzteils effektiv reduzieren und sicherstellen, dass das Gerät den internationalen EMC -Standards entspricht (wie z.CISPR, FCC, EN 55032, usw.). Die EMI-Minderung ist ein kritischer Aspekt des elektronischen Systemdesigns, der eine sorgfältige Filtergestaltung und die Auswahl hochwertiger Filterkomponenten erfordert.
In diesem Artikel wird die Rolle, Typ- und Auswahlmethode von vorgestelltEMI -Filter des Netzteils schaltenim Detail, um Ingenieuren zu helfen, das Stromversorgungsdesign zu optimieren. Das Verständnis der Filterentwurfsprinzipien und die Auswahl geeigneter Filterkomponenten ist für eine effektive EMI -Minderung bei der Schaltung der Stromversorgungsanwendungen von wesentlicher Bedeutung.

Erfahren Sie mehr über die Auswahl des richtigen EMI -Stromversorgungsfilters ...

EMI -Probleme beim Wechsel der Stromversorgung

EMI -Quellen beim Wechseln der Netzteile

Auswirkungen von EMI

EMI Standards und Vorschriften

1. CISPR 32 (Strahlungsstandard für Informationstechnologieausrüstung)
2. FCC Teil 15 (US -Anforderungen an elektromagnetische Kompatibilität)
3. EN 55032/55035 (EU -EMC -Standard)
4. GB/T 9254 (chinesischer Nationalstandard)

Grundprinzipien von EMI -Stromleitungsfiltern

 

Klassifizierung von EMI -Filtern für DC- und Wechselstromversorgungsversorgungen

DC EMI -Filter

Anwendbare Szenarien: hauptsächlich verwendet inDC-DC-Konverter, Photovoltaische Wechselrichter, Energiespeichersysteme und andere DC -Stromversorgungsanlässe, die typischerweise einen Gleichstromeingang aufweisen.
Das schematische Diagramm unten zeigt die typische Struktur eines DC EMI -Filters.

 

Merkmale:

• Unterdrückt hauptsächlich Hochfrequenzschaltgeräusche (z. B. Buck/Boost -Schaltung).
• Typische Struktur: LC -Filter, π -Filter.
• Der Einfluss der DC -Verzerrung auf die Induktivität muss berücksichtigt werden.
• Induktive Lasten wie Motoren und Relais sind Schlüsselfaktoren, die bei der Gestaltung von DC -EMI -Filtern berücksichtigt werden müssen, da ihre Anwesenheit die Stromwellenform und die EMI beeinflusst.

Beispielschaltung:

 

AC EMI -Filter

Anwendbare Szenarien: Hauptsächlich in AC-DC-Umwandlungsunternehmen, UPS, Haushaltsgeräten und industriellen Geräten usw. verwendet, wobei am Eingangsende des Stromnetzes hochfrequente Interferenzen unterdrückt werden müssen.

Merkmale:

• Unterdrückt das Stromnetz durch Störungen (150 kHz ~ 30 MHz).
• Muss die Sicherheitsvorschriften (z. B. Y -Kondensator des Kondensators, die Spannung, den Leckstrom <0,25 mA) erfüllen und eine ordnungsgemäße Verbindung zur Erde für eine effektive Unterdrückung des gemeinsamen Modus -Rauschens und die Einhaltung der Sicherheit gewährleisten.< 0.25mA), and ensure proper connection to earth ground for effective common mode noise suppression and safety compliance.
• Das dreiphasige System benötigt ein Drei-Phasen-EMI-Filter.

Beispielschaltung:

Arten von Schaltnetzversorgung EMI -Filtern

Neben der DC- und AC-Klassifizierung können Filter aus Sicht der Systemimplementierung auch gemäß ihrer Struktur- und Installationsmethode in die folgenden Typen unterteilt werden. In einigen anderen Umgebungen kann zusätzliche EMI-Filterung (z.

Typ	Merkmale	Anwendbare Szenarien
Einstufiger Filter	Einfache Struktur, niedrige Kosten	Niedrige Stromversorgung (<100 W)<100W)
Zweistufiger Filter	Hohe Dämpfungsleistung, geeignet für harte Umgebungen	Industriestrafe, medizinische Geräte
PCB -Installationstyp	Platzeinsparung, hohe Integration	Kompaktes DC-DC-Modul
IEC -Sockeltyp	Stecker im Einklang mit der Standard -Power -Schnittstelle	Haushaltsgeräte, IT -Ausrüstung

So wählen Sie einen geeigneten EMI -Filter für Schaltnetzteile aus

In praktischen Anwendungen,Auswahl eines geeigneten EMI -Leistungsfiltersist der Schlüssel zur Gewährleistung des normalen Betriebs des Systems und der Einhaltung der EMC -Standards. Das Folgende sind die Hauptfaktoren, die während des Auswahlprozesses berücksichtigt werden müssen:

(1) Wählen Sie gemäß der Betriebsfrequenz aus

Schaltfrequenz <100 kHz< 100kHz: Fokus auf die Filterung des Differentialmodus (X -Kondensator + Differentialmodus -Induktor). Die grundlegende Frequenz oder die grundlegende Schalthäufigkeit des Netzteils bestimmt das Frequenzband, das der EMI -Filter effektiv abschwächen muss.
Schaltfrequenz> 100 kHz:müssen die Unterdrückung des gemeinsamen Modus (gemeinsamer Modus -Induktor + Y -Kondensator) stärken. Die grundlegende Frequenz- oder grundlegende Schaltfrequenz in diesem Fall legt auch das Frequenzband fest, bei dem die EMI -Emissionen am wichtigsten sind, wodurch das Design des Filters für eine optimale Dämpfung führt.

(2) Wählen Sie gemäß der Leistungsstufe aus

Niedrige Leistung (<100W): einstufiger Filter (wie LC vom π-Typ).<100W): single-stage filter (such as π-type LC).

Medium und hohe Leistung (> 100 W): Mehrstufiger Filter (wie LCL-Struktur).

(3) EMC -Standards entsprechen

Der Test führte eine Interferenz (150 kHz ~ 30 MHz) und gestrahlte Interferenzen (30 MHz ~ 1 GHz) durch, um sicherzustellen, dass abgestrahlte Emissionen und gestrahlte EMI gemessen und kontrolliert werden, um eine optimale EMI -Leistung zu erzielen.
Passen Sie die Filterparameter gemäß den Testergebnissen an (z. B. zunehmende Induktivitäts- oder Kapazitätswert).

(4) andere Überlegungen

• Leckstrom: Die Gesamtkapazität von Y -Kondensatoren muss begrenzt sein (im Allgemeinen <4700PF).< 4700pF).
• Spannungsniveau standhalten: X -Kondensatoren (≥275 VAC), Y -Kondensatoren (≥ 1500 VDC). Die ordnungsgemäße Kondensatorauswahl hilft, Kurzschaltausfälle in sicherheitskritischen Anwendungen zu verhindern.
• Temperaturmerkmale: Keramikkondensatoren oder Filmkondensatoren werden in Hochtemperaturumgebungen verwendet. Die Wahl des dielektrischen Materials in Kondensatoren beeinflusst ihre Zuverlässigkeit und Leistung.

Installation und Optimierung von EMI -Stromversorgungsfiltern

Selbst wenn die Auswahl angemessen ist, wirkt sich die Installation und das Layout des Filters erheblich auf die tatsächliche Leistung aus. Im Folgenden sind die wichtigsten Punkte aufgeführt, auf die Sie während der Installation und Optimierung achten müssen:
Bei der Überlegung eines korrekten Layouts ist es wichtig, sich auf das Entwurf von Layout und Druckenscheibenplatine zu konzentrieren. Durch die Verwendung einer Erdungsebene unter dem Schalten von Komponenten wird EMI minimiert, indem ein Rückweg mit niedriger Impedanz bereitgestellt wird. Sorgfältiges Routing von Stromleitungen und das Steuern des EMI -Strompfads sind unerlässlich, um abgestrahltes Rauschen und ausgestrahltes EMI zu reduzieren.
Für die Optimierung kann das Reduzieren von EMI und ausgestrahltem Rauschen durch geeignete Layout und Abschirmtechniken erreicht werden.

(1) Richtiges Layout

Der Filter sollte so nah wie möglich am Stromeingang liegen.

Verkürzen Sie den Hochfrequenzrauschpfad, um eine Kopplung an empfindliche Schaltkreise zu vermeiden.

(2) Erdungsbehandlung

Der gemeinsame Modus -Induktor muss mit geringer Impedanz geerdet werden.

Vermeiden Sie Erdschlaufen und verwenden Sie eine einzelne Erdung.

(3) Optimierungstipps

Wenn der Filtereffekt nicht ausreicht, fügen Sie einen Common-Mode-Induktor hinzu.
Verwenden Sie Magnetringe, um Hochfrequenzstrahlungsrauschen zu unterdrücken.

EMI -Filter sind ein wesentlicher Bestandteil des Umschalts der Stromversorgung und beeinflussen die EMC -Leistung und -zuverlässigkeit des Produkts direkt. Ingenieure sollten geeignete Filter basierend auf dem Stromversorgungsart (AC/DC), Leistungsniveau und EMC -Standard auswählen und durch angemessene Layout und Optimierung den besten Filtereffekt sicherstellen. In Zukunft werden sich EMI -Filter, wenn die Schaltfrequenz zunimmt, zu höheren Frequenzbändern und kleineren Volumina wie integriertem EMI -Filter -ICS und magnetischer Materialoptimierung entwickeln.
Aktionsvorschläge:

• Reservieren Sie den EMI -Filterraum zu Beginn des Stromversorgungsdesigns.
• Überprüfen Sie die Filterleistung durch Simulation und Test.
• Wählen Sie Filter aus, die Sicherheitszertifizierungen erfüllen (z.Ul, CE).

In Anbetracht dieses Artikels können Ingenieure das EMI -Problem der Schaltversorgung effektiv lösen und sicherstellen, dass das Produkt die EMC -Zertifizierung übergibt und stabil arbeitet.

Als führender Hersteller von EMI -Filterlösungen,Dorexsverfügt über umfangreiche F & E -Erfahrung und fortschrittliche Produktionsanlagen. Wir sind bestrebt, Kunden qualitativ hochwertige EMI-Filterprodukte und -dienstleistungen zu bieten, um den Anforderungen mehrerer Felder von der Industrie bis zur Unterhaltungselektronik zu erfüllen.

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