EMI 필터 설계

EMI의 기본 지식

EMI는 무엇입니까?

EMI는 어떻게 생성됩니까?

• 고주파 신호
• 전원 공급 전압 갑작스런 변화
• 전자기 방사선 소스
• 전기 방전
• 도체 사이의 커플 링
• 외부 전자기장
• 전기 장비의 스위치 작업
• 벅 컨버터 스위칭

따라서 전자 장비 설계에서 엔지니어는 이러한 요소를 고려하고 EMI 필터 사용, 차폐 구조, 우수한 레이아웃 및 접지 기술 등과 같은 적절한 EMI 억제 조치를 취해 전자기 환경에서 장비의 성능과 호환성을 보장해야합니다.

EMI는 어떻게 퍼지나요?

• 방사선 전송: 가장 일반적인 전송 경로 중 하나입니다. 전자 장치의 전류 및 전압이 변화 할 때, 결과 전자기장이 주변 공간으로 방출되어 방사 된 배출이 발생합니다. 이 전파 모드는 특히 높은 주파수 및 무선 주파수 범위에서 두드러집니다.
• 와이어 전파: 전자기파가 와이어를 통해 전파되면 전자기 유도로 인해 와이어의 전류 및 전압이 변경되어 연결된 장비에 영향을 미칩니다. 수행 된 배출은이 모드에서 중요한 관심사입니다. 이 전파 모드는 낮은 주파수 및 중간 주파수 범위에서 더 두드러집니다.
• 전기 커플 링: 하나의 도체의 전류 또는 전압이 변할 때, 인접 도체는 전자기 커플 링을 통해 영향을받을 수 있습니다. 이러한 유형의 전파는 특히 간격이 가득한 전자 구성 요소와 와이어 사이에 일반적입니다.
• 전자기 유도: 외부 전자기장이 변할 때 장치의 전류 또는 전압의 변화를 유도하여 전자기 간섭을 유발할 수 있습니다.
• 공통 모드 및 차동 모드 전파: 공통 모드 모드는 두 도체의 전류 또는 전압이 동시에 변경되는 반면, 차동 모드 모드는 전류 또는 전압이 두 도체의 반대 방향으로 변경 될 때입니다.

EMI 필터 설계 단계

• 요구 사항 분석 : 규정 및 산업 표준을 포함한 장비의 EMI 표준 및 요구 사항을 결정합니다.
• 회로 분석 : 회로 분석을 통해 EMI를 생성하거나 EMI의 적용을받을 수있는 부품을 식별하십시오.
• 필터 유형 선택 : LC 필터, PI 필터 또는 T 필터와 같은 필요에 따라 적절한 필터 유형을 선택하십시오. 보다 엄격한 EMI 요구 사항의 경우 고차 필터를 사용하여 가파른 롤오프 및 개선 된 노이즈 억제를 고려하십시오.
• 구성 요소 선택 : 임피던스, 전력 기능 및 주파수 응답과 같은 요소를 고려하여 인덕터, 커패시터 및 저항과 같은 적절한 구성 요소를 선택하십시오.
• 레이아웃 및 연결 : 회로 보드에 필터 구성 요소를 배치하고 연결 및 라우팅이 모범 사례를 따르는지 확인하십시오.
• 성능 평가 : 주파수 응답 테스트, 필터 전송 기능 평가 및 EMI 억제 효과 테스트를 포함하여 설계된 EMI 필터의 성능 평가를 수행합니다. 필터는 또한 실제 조건에서 테스트되어 효과를 검증해야합니다.
• 예 : EMI 필터 설계는 정밀 측정 장비 및 고전력 시스템과 같은 실제 응용 프로그램에서 효과적인 EMI 완화로 신뢰할 수있는 작동을 보장합니다.

EMI 필터 설계는 어떤 요구 사항을 충족해야합니까?

• EMI 필터의 주요 기능은 고주파 간섭 및 장비 간섭을 억제하는 것입니다. 따라서 올바르게 설계된 EMI 필터만이 정상적인 역할을 할 수 있습니다.
• 스톱 밴드 주파수 및 중단 감쇠는 지정된 요구 사항을 충족해야합니다 (특정 주파수 FSTOP를 충족하려면 HSTOP 감쇠가 필요합니다)
• EMI 필터는 그리드 주파수의 감쇠가 낮아야합니다 (지정된 패스 밴드 주파수 및 낮은 통과 대중 감쇠를 충족).
• 필터 디자인은 해당 EMI 표준 및 규정을 준수해야합니다.
• 필터는 장비의 공간 제약 조건에 적합하고 효율적인 EMI 억제 성능을 갖도록 최대한 작도록 설계되어야합니다.
• 필터 설계는 다양한 운영 조건에서 안정적인 성능과 우수한 신뢰성을 보장해야합니다.
• 전체 시스템에 미치는 영향을 피하기 위해 필터의 전력 소비는 가능한 한 낮아야합니다.
• 필터 설계는 비용을 최소화하면서 효율적인 억제를 달성해야합니다.
• 필터는 장비의 공급 전압의 변화를 견딜 수 있고 다양한 작동 조건에서 성능을 유지할 수 있어야합니다.

안전 표준 및 규정

EMI 필터 테스트 및 검증

설계 방법 a단상 필터?

• 단일 위상 필터는 전자 장비에서보다 안정적인 전원 공급 장치를 제공하기 위해 고주파 소음 및 고조파 구성 요소를 걸러내는 회로 구성 요소입니다. 다음은 단일 단계 로우 패스 필터를 설계하는 단계입니다.
• 원하는 필터의 컷오프 주파수, 즉 신호 위의 주파수를 결정하십시오. 필터가 필요한 애플리케이션 시나리오에 따라 다르며 필터는 전자기 노이즈를 효과적으로 억제하기 위해 고주파수와 높은 주파수를 대상으로해야합니다.
• 입력 필터는 전력선에서 오는 노이즈를 억제하도록 설계되어 주 공급을 통해 전자기 간섭을 줄이는 데 도움이됩니다.
• 필터 회로를 구축하려면 적절한 커패시터 및 인덕터 구성 요소를 선택하십시오. 저역 통과 필터에서 커패시터는 주로 고주파 노이즈를 필터링하는 데 사용되는 반면, 인덕터는 저주파 신호 및 고조파를 필터링하는 데 사용됩니다. 필터가 EMI 표준을 충족시키고 시스템 안정성을 유지하도록하기 위해 적절한 필터 인덕터 값을 선택하는 것이 중요합니다. RC 회로, LC 회로 또는 RLC 회로를 사용하여 필터 설계를 고려할 수 있습니다.
• 필터 컷오프 주파수를 충족하는 데 필요한 커패시터 및 인덕터 값을 계산하십시오.
• 필터 회로의 토폴로지를 선택하고 회로도를 그립니다.
• 필터 회로의 전압 및 전류 등급을 선택하십시오.
• 필터 회로를 조립하고 테스트하십시오.

디자인 방법IEC 소켓 필터

• 필터링 요구 사항 결정 : 우선 IEC 소켓 필터, 주파수 범위, 필터의 대상 성능 등에 의해 필터링 될 간섭 유형을 명확히해야합니다.
  • 고유 또는 전문화 된 응용 프로그램의 경우 특정 EMI 필터링 요구를 충족시키기 위해 사용자 정의 솔루션이 필요할 수 있습니다.
• 선택 구성 요소 : IEC 소켓 타입 필터는 주로 인덕터, 커패시터, 다이오드 및 기타 구성 요소로 구성됩니다. 3 상 설계의 경우 다른 전압 등급, 온도 공차 및 누출 전류 사양을 고려해야합니다.
• 회로 설계 : 구성 요소의 특성에 따라 IEC 소켓 필터의 회로 토폴로지 및 레이아웃을 설계하십시오. 전자기 간섭을 효과적으로 줄이기 위해 수동 LC 회로 또는 PI 및 T 필터 구성과 같은 다른 회로와의 통합을 고려하는 것이 중요합니다.
• PCB 설계 : 회로 설계에 따르면 IEC 소켓 필터의 PCB (인쇄 회로 보드) 설계가 수행됩니다.
• 구성 요소 설치 : 설치를 위해 적절한 구성 요소를 선택하십시오. PCB 설계에 따라 구성 요소의 위치, 수량, 핀 및 간격에 따라 정확하고 정확한 용접을 수행해야합니다.
• 테스트 및 확인 : IEC 소켓 필터 설계 및 구성 요소 설치를 완료 한 후 디버그 및 테스트 및 검증.

올바른 EMI 필터 솔루션을 선택하도록 도와줍니다