EMI Filter Design

Основные знания об EMI

Что такое EMI?

Как генерируется EMI?

• Высокочастотный сигнал
• Внезапное изменение напряжения питания
• Электромагнитное излучение источник
• Электрический разряд
• Соединение между проводниками
• Внешнее электромагнитное поле
• Операции переключения электрического оборудования
• Бак -преобразователь переключение

Следовательно, при разработке электронного оборудования инженеры должны учитывать эти факторы и принимать соответствующие меры подавления EMI, такие как использование фильтров EMI, экранирующие конструкции, хорошие методы макета и заземления и т. Д., Для обеспечения хорошей производительности и совместимости оборудования в электромагнитной среде.

Как распространяется EMI?

• Радиационная передача: Один из наиболее распространенных маршрутов передачи. Когда изменение тока и напряжения в электронных устройствах, полученные электромагнитные поля излучаются в окружающее пространство, что приводит к излучаемым выбросам. Этот способ распространения особенно выражен в высоких частотах и ​​радиочастотных диапазонах.
• Распространение проволоки: Когда электромагнитные волны распространяются через провода, ток и напряжение на проводах будут изменяться из -за электромагнитной индукции, что влияет на подключенное оборудование. Проведенные выбросы являются ключевой проблемой в этом режиме. Этот способ распространения более заметен в диапазонах с низкой и средней частотой.
• Электрическая связь: Когда ток или напряжение в одном проводнике изменяются, соседние проводники могут быть затронуты путем электромагнитной связи. Этот тип распространения особенно распространен между близко расположенными электронными компонентами и проводами.
• Электромагнитная индукция: Когда внешнее электромагнитное поле изменяется, оно может вызвать изменения тока или напряжения в устройстве, вызывая электромагнитные помехи.
• Распространение общего режима и дифференциального режима: Режим общего режима - это когда ток или напряжение изменяется на двух проводниках одновременно, в то время как режим дифференциального режима - это когда ток или напряжение изменяются на двух проводниках в противоположных направлениях.

EMI Filter Design Steps

• Анализ требований: Определите стандарты и требования EMI для оборудования, включая правила и отраслевые стандарты.
• Анализ схемы: Определите детали, которые могут генерировать или подвергаться EMI с помощью анализа схемы.
• Выбор типа фильтра: выберите соответствующий тип фильтра в соответствии с вашими потребностями, такими как фильтр LC, PI -фильтр или T -фильтр. Для более строгих требований EMI рассмотрите возможность использования фильтров более высокого порядка для достижения более высокого отказа и улучшения подавления шума.
• Выбор компонентов: выберите соответствующие компоненты, такие как индукторы, конденсаторы и резисторы, с учетом таких факторов, как их импеданс, мощность и частотная реакция.
• Макет и соединения: выложите компоненты фильтра на плате и убедитесь, что их соединения и маршрутизация следуют передовым методам.
• Оценка производительности: выполните оценку эффективности разработанного фильтра EMI, включая тест частотной реакции, оценку трансферной функции фильтра и тестирование эффекта подавления EMI. Фильтр также должен быть проверен в реальных условиях для подтверждения его эффективности.
• Примеры: проектирование фильтра EMI имеет решающее значение в реальных приложениях, таких как точное измерение оборудования и высокоэлектростанции, где эффективное смягчение EMI ​​обеспечивает надежную работу.

Какие требования должны соответствовать дизайну фильтра EMI?

• Основной функцией фильтра EMI является подавление высокочастотных помех и помех оборудования. Следовательно, только правильно спроектированный фильтр EMI может сыграть свою нормальную роль.
• Частота остановки и затухание полосы остановки должна соответствовать указанным требованиям (для удовлетворения конкретной частоты FSTOP, требуется ослабление HSTOP)
• Фильтр EMI должен иметь низкое ослабление частоты сетки (соответствовать указанной частоте полосы пропускания и низким ослаблением полосы пропускания)
• Дизайн фильтра должен соответствовать применимым стандартам и правилам EMI
• Фильтр должен быть разработан как можно меньше, чтобы вписаться в пространственные ограничения оборудования и иметь эффективные характеристики подавления EMI.
• Дизайн фильтра должен обеспечить стабильную производительность и хорошую надежность в различных условиях эксплуатации.
• Потребление мощности фильтра должно быть как можно более низким, чтобы избежать воздействия на всю систему.
• Дизайн фильтра необходимо для достижения эффективного подавления при минимизации затрат.
• Фильтр должен быть в состоянии противостоять изменению напряжения питания в оборудовании и поддерживать его производительность в различных условиях работы.

Стандарты и правила безопасности

Тестирование и проверка фильтра EMI

Как спроектироватьоднофазный фильтр?

• Однофазный фильтр-это компонент схемы, который фильтрует высокочастотный шум и гармонические компоненты, чтобы обеспечить более стабильный источник питания в электронном оборудовании. Ниже приведены шаги по разработке однофазного фильтра с низким частотом:
• Определите частоту отсечения желаемого фильтра, то есть частота, выше которой будут отфильтровать сигналы. Это зависит от сценария применения, где вам нужен фильтр, а фильтр должен нацелиться на высокие частоты и более высокие частоты для эффективного подавления электромагнитного шума.
• Входной фильтр предназначен для подавления шума, исходящего от линии электропередачи, помогая уменьшить электромагнитные помехи, передаваемые через сетевой подачу.
• Выберите соответствующие компоненты конденсатора и индуктора, чтобы построить цепь фильтра. В фильтре низких частот конденсаторы в основном используются для фильтрации высокочастотного шума, в то время как индукторы используются для фильтрации низкочастотных сигналов и гармоник. Важно выбрать соответствующее значение индуктора фильтра, чтобы обеспечить соответствие фильтра стандарты EMI и сохранять стабильность системы. Вы можете рассмотреть вопрос о разработке вашего фильтра с помощью схемы RC, схемы LC или схемы RLC.
• Рассчитайте значения конденсатора и индуктора, необходимые для удовлетворения частоты отсечения фильтра.
• Выберите топологию цепи фильтра и нарисуйте схему схемы.
• Выберите рейтинг напряжения и тока фильтра.
• Соберите и протестируйте цепь фильтра.

 

Метод проектированияМЭК -розетка фильтр

• Определите требования к фильтрации: во -первых, необходимо прояснить тип помех, который будет отфильтрован с помощью фильтра сокета МЭК, диапазона частот, целевой производительности фильтра и т. Д.
  • Для уникальных или специализированных приложений может потребоваться пользовательское решение для удовлетворения конкретных потребностей фильтрации EMI.
• Выберите компоненты: фильтры типа IEC в основном состоят из индукторов, конденсаторов, диодов и других компонентов. Для трехфазных конструкций должны быть рассмотрены различные оценки напряжения, температурные допуски и спецификации тока утечки.
• Дизайн схемы: проектируйте топологию цепи и макет фильтра гнезда МЭК на основе характеристик компонентов. Также важно рассмотреть интеграцию с другими цепями, такими как пассивные схемы ЖК или конфигурации PI и T -фильтра, для эффективного уменьшения электромагнитных помех.
• Проектирование печатной платы: в соответствии с проектированием схемы, проводится конструкция PCB (печатная плата) фильтра сокета МЭК.
• Установка компонентов: выберите соответствующие компоненты для установки. Необходимо выполнить точную и точную сварку в соответствии с позиционированием, количеству, булавками и расстоянием между компонентами и другими соответствующими требованиями к установке компонентов в соответствии с дизайном печатной платы.
• Тестирование и проверка: после завершения конструкции фильтра IEC и установки компонентов, отладки и проверки и проверки.

 

Помогая вам выбрать правильное решение для фильтра EMI