군사 등급의 EMI EMC 필터

배경 : 전자기 간섭 및 과도 전압의 도전

군사 및 항공 우주 분야의 엔지니어는 전자기 간섭 (EMI) 및 과도 전압 준수로 많은 도전에 직면 해 있습니다. 다른 군사 조직이 설정 한 표준은 상업용 응용 분야에서 유사한 표준보다 다양하며 엄격합니다. 이러한 표준은 때때로 테스트 제한 및 방법에 동의하지 않습니다. 한 장치의 전자 노이즈는 다른 장치의 정상 작동에 영향을 줄 수 있습니다. EMI 표준은 이러한 잠재적 문제가 발생하는 것을 방지하도록 설계되었습니다. 필요한 EMI 제어가 부족하면 통신 또는 컴퓨팅 장비의 원치 않는 노이즈, 센서 회로의 잘못된 트리거 및 오 탐지와 같은 소음 간섭이 발생할 수 있습니다. 무선 주파수 간섭 (RFI)은 민감한 장비의 성능 및 신호 품질에 영향을 줄 수있는 또 다른 유형의 간섭입니다.

간섭을 유발할 수있는 노이즈 신호를 생성하는 것 외에도 장비의 정상적인 작동은 상당한 과도 전압을 생성 할 수 있습니다. 이러한 과도 전압은 장비의 입력에서 발생하며 군사 표준으로 지정되며 다른 수준의 장비가 위치한 특정 환경에 맞게 조정됩니다. 예를 들어, 토지 기반 장비에 대한 요구 사항은 공중 장비의 요구 사항과 더 다르며, 비행 중 신뢰성이 중요한 공중 및 비행 중요 응용 분야에 필터가 적합해야합니다. 해군 시스템에는 또한 가혹한 해양 환경에 적합한 EMI 필터가 필요하며 해군 별 표준을 충족시킵니다.
결과적으로, 군사 시스템 설계자가 직면 한 과제는 생산하려는 장비의 EMI 및 과도 전압 성능을 해결하고 최종 고객이 정시로 설정 한 가장 엄격한 요구 사항을 충족시키는 것입니다. 여기에는 가혹한 환경에서 신뢰할 수있는 작동에 필수적인 강력한 EMI 필터 구성을 통한 보호 보장이 포함됩니다. 이 방법은 SMP (Switching Power Supplies)를 사용하여 군사 시스템에 적용되는 EMI의 기본 및 과도 전압 호환성을 설명합니다. EMI 및 과도 전압 억제에서 발생하는 기본 용어에 중점을두고 여러 다른 군사 단체의 다양한 요청을 해결합니다. EMI 군사 필터는 해군 및 항공 시스템을 포함한 해당 군사 및 전기 표준을 충족하도록 설계되었으며 규정 준수 및 신뢰성을 보장하기 위해 테스트됩니다.

EMI의 군사 기준

군사 작전은 특히 가혹한 환경 조건에서 작동 할 때 전자 시스템의 최고 수준의 신뢰성과 성능을 요구합니다. 이를 달성하기 위해 MIL-STD-461과 같은 군사 표준은 군사 장비의 설계, 테스트 및 제조에 대한 포괄적 인 지침을 제공하기 위해 설립되었습니다. 이러한 표준은 수행 된 배출, 방사 배출 및 전자기 간섭에 대한 면역에 대한 엄격한 요구 사항을 지정하여 EMI가 상당한 EMI가 있더라도 장비가 효과적으로 작동 할 수 있도록합니다. 맞춤형 군용 EMI 필터는 이러한 엄격한 표준을 충족하도록 설계되어 민감한 전자 시스템을 간섭으로부터 보호하는 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 철저한 테스트 및 군사 표준 준수를 통해이 필터는 군사 장비가 실제 운영의 과제를 견딜 수있어 미션 성공 및 운영 안전을 보장합니다.

EMI 전원 라인 필터

EMI 전원 라인 필터전력선을 통해 전자기 간섭으로부터 군사 및 항공 우주 전자 장비를 보호하는 데 중요한 역할을합니다. 이 필터는 고주파 소음 및 기타 형태의 EMI를 억제하도록 특별히 설계되어 통신 장비, 레이더 시스템 및 내비게이션 장치와 같은 민감한 시스템이 중단없이 작동하도록합니다. 가혹한 환경 조건에서 안정적으로 작동하도록 제작 된 EMI 전력선 필터는 지상 차량에서 항공기 및 해군 시스템에 이르기까지 군용 응용 프로그램의 엄격함을 견딜 수 있습니다. 이러한 필터를 전력 분배 네트워크에 통합함으로써 군사 조직은 상당한 전자기 문제가있는 경우에도 전자 시스템의 안정성과 신뢰성을 유지할 수 있습니다.

전자기 간섭 (EMI)

전자기 간섭은 네 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 배출을 수행했습니다
2. 감수성을 수행했습니다
3. 방사 방출
4. 방사 된 감수성

실시 된 노이즈는 입력 전원 버스 및 장비를 연결하는 케이블 전송으로 인해 발생하는 반면 방사 된 간섭은 의도하지 않은 변속기 또는 소음 신호의 수신에서 발생합니다. 전자기 간섭 방출 표준 (EMI 방출 표준)은 장비에 의해 생성 된 "소음"에 관한 것이며, 전자기 간섭 감수성 표준 (EMI 감수성 표준)은 장비가 정상적으로 작동하기 위해 장비가 견딜 수있는 "소음 환경*을 설명합니다.

설계 관점에서, 수행 된 배출물은 공통 모드 노이즈 및 차동 모드 노이즈로 더 나눌 수 있습니다. 차동 모드 수행 노이즈는 변환기의 입력 및 출력 전류 (회로의 정상 전류)에서 발생합니다. 반면, 공통 모드 전류는 섀시 접지에서 전원선 및 리턴 라인과 같은 방향으로 흐릅니다. 차동 모드 전류는 일반적으로 전력 변환기의 전환 전류와 관련이있는 반면, 공통 모드 전류는 주로 회로의 맥동 전압의 결과입니다.

전자기 호환성은 시스템이 수행 된 간섭 및 방사 된 간섭에 대한 모든 유형의 표준을 충족해야합니다. 그러나 필터 기능을 고려할 때는 일반적으로 필터가 장비가 방출되는 배출물로부터 전원 공급을 얼마나 잘 보호하는지에 기초합니다. 그림 1은 전형적인 것을 보여줍니다외부 필터로 전원 공급 장치로드및 과도 전압 억제 회로. 스위칭 전류 (SMPS 스위칭 전류)는 내장 및 외부 필터로 감쇠 할 수 있습니다.

스위칭 전원 공급 장치의 입력 전류 I2는 주로 DC와 특정 전류 리플 (리플 전류)입니다. 이 전류 리플 및 더 높은 주파수 피크는 필터에 의해 추가로 약화 될 수 있으므로 파워 버스에서 흐르는 현재 i3은 본질적으로 DC입니다. i3에 여전히 소량의 AC가있는 경우, 필터는 AC 컨텐츠를 응용 프로그램 표준에 지정된 레벨 아래로 유지하도록 설계되어야합니다. DC 레벨로 전환 전류를 감쇠하는 것은 필터의 차동 모드 성능을 측정 한 것입니다. 필터의 공통 모드 효과는 공통 ​​모드 전류 소스를 통해 전달되는 공통 모드 전류에 의해 생성 된 공통 모드 전류의 감소에 의해 결정될 수 있습니다.효과적인 전자기 간섭 필터는 지정된 표준 내에서 전력 회로의 공통 모드 및 차동 모드를 전류로 유지해야합니다.군용 전력 시스템에서 교대 전류 (AC)는 종종 DC와 함께 존재하며 EMI 필터는 AC 및 DC 소스의 간섭을 완화하도록 설계되어야합니다. 교류 전류는 특히 전력선 필터 및 DC/DC 변환기가 DC 입력으로부터 내부 AC 파형을 생성하는 시스템에서 특히 관련이 있습니다.

일시적 억제

필터는 전자 장비의 정상 작동에 의해 생성 된 전기 노이즈를 감쇠시키는 데 사용되는 반면, 과도 전압 억제는 일반적으로 전력 분배 버스에서 발생하는 가끔 또는 간헐적 인 교란을 극복하기 위해 작동합니다. 이 유형의 전력 교란은 대형 발전기 스위치, 시작 엔진, 과도 부하 등에서 발생합니다. 그들은 대략 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1) 전압 리플

2) 전압 서지

3) 전압 스파이크

전압 리플은 실제 DC 입력 전압과 표준 DC 입력 전압의 차이를 나타냅니다. 서지는 분포 버스의 하중 과도에 의해 생성되며 일반적으로 몇 밀리 초에서 백 밀리 초에서 지속됩니다. 반면, 전압 스파이크는 일반적으로 반응성 하중 스위칭으로 인해 발생합니다. 스파이크는 5 밀리 초 미만의 고주파, 고전압 진동이 상당히 높습니다. 과도 억제 회로의 기능은 EMI 필터를 보호하고 동시에 하류 회로가 과도 전압으로 인한 손상으로부터 보호하는 것입니다. 그림 1은 표준 DC 레벨에서 작동하는 입력 버스 전압 및 입력 서지를 보여줍니다. 과도 전압 억제제는 VBU의 그림 1에 표시된 것처럼 입력 전압을 EMI 필터 및 다운 스트림 컨버터의 안전성을 보장하는 레벨로 강제합니다. 이러한 방식으로, 과도 전압 억제 함수는 EMI 필터의 감도 함수와 유사합니다. 모두 전원 분배 버스에서 발생하는 간섭으로부터로드 장비를 보호합니다. DC/DC 변환기는 내부 변압기를 사용하여 DC 입력에서 작동 할 때도 전압 조절 및 분리를 달성 할 수있는 전자 장치입니다.

결론적으로

군사 시스템에 필요한 전자기 간섭 필터링 및 과도 전압 억제는 다음을 보장해야합니다.

1. 다양한 전기 부품은 다른 장비에 영향을 미치는 추가 전기 간섭을 생산해서는 안됩니다.
2. 파워 버스에 연결된 모든 구성 요소는 전원 버스 간섭을 견딜 수 있으며이 전형적인 간섭 방식으로 작동 할 수 있습니다.

많은 요구를 설명하기 위해 몇 가지 다른 전자기 간섭 및 전압 과도 사양 세트가 수년에 걸쳐 확립되었습니다. 경우에 따라 다양한 조직의 표준은 매우 유사하지만 다른 경우에는 장비 호환성을 테스트하는 데 사용되는 방법이나 실제 간섭 신호 수준에서 상당히 다릅니다. 다중 표준 사양을 충족하는 솔루션을 통해 전 세계 여러 지역에서 하드웨어를 사용할 수 있습니다. 그러나 디자이너는 일부 애플리케이션에서 여러 가지 다른 사양을 충족하는 디자인이 종종 과도하게 엔지니어링되어 (따라서 더 비싸고, 더 크고, 더 번거 롭다는 것을 알고 있어야합니다. 따라서 특정 응용 프로그램 및 일정의 요구 사항을 충족시키기 위해 시스템의 전반적인 성능에 트레이드 오프를 만들어야합니다. 기성품 EMI 필터는 많은 표준 군용 응용 프로그램에 비용 효율적인 솔루션이 될 수 있으며, 고성능 또는 전문 요구에는 맞춤 필터가 필요할 수 있습니다.

Dorexs EMI 솔루션

Dorexs는 1 단계 또는 3 상 EMI/EMC 필터에서 다른 응용 프로그램에 대한 EMI 필터를 제공합니다.IEC 소켓, 전원 입력 필터 및 섀시 장착 필터. Dorexs는 또한 고품질 의료 등급의 EMI 필터를 제공합니다.
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Dorexs는 군사 학년 EMI/EMC 필터의 업계 리더로서 수호성 및 항공 우주 환경에 대한 보호, 규정 준수 및 신뢰성을위한 최고 수준의 표준을 충족하는 입증 된 솔루션을 제공합니다.