Método de projeto de filtro EMI para fonte de alimentação
Os filtros EMI são necessários para proteger equipamentos elétricos contra interferência eletromagnética (EMI).O projeto e a seleção do filtro dependem dos regulamentos EMI, códigos elétricos e outros requisitos de projeto.Na maioria dos casos, filtros padrão disponíveis no mercado serão suficientes para a aplicação, mas em muitos casos, uma solução personalizada de filtro EMI torna-se necessária para atender aos parâmetros específicos da aplicação.
Por que você pode precisar de um design personalizadoFiltro EMISolução
Os efeitos da interferência eletromagnética variam amplamente.Em alguns casos, a EMI é apenas um aborrecimento causando interrupções.No entanto, em aplicações críticas, como médicas e militares, tais problemas podem ser fatais.
Existem dois modos principais de propagação da EMI – condução e radiação.A EMI conduzida se propaga através de cabos, como linhas de energia, fios e linhas de sinal.Distúrbios irradiados viajam pelo ar a partir de fontes como aparelhos elétricos, motores, fontes de alimentação, telefones celulares e equipamentos de transmissão de rádio.
A EMI ocorre quando sinais de ruído de alta frequência gerados por interruptores elétricos ou eletrônicos interrompem a operação de equipamentos eletrônicos.Para dispositivos de produção de som, como alto-falantes, isso pode produzir estática ou crepitação.Outros produtos eletrônicos podem sofrer interrupções, mau funcionamento ou erros.
Embora a radiação eletromagnética possa interferir na operação de circuitos eletrônicos, ela também pode fazer com que o equipamento não cumpra os regulamentos EMI.Se um dispositivo sofrer interferência de radiofrequência ou falhar no teste de EMI, um filtro será necessário para mitigar a interferência e colocar o dispositivo em conformidade.
Compatibilidade eletromagnética (EMC) os engenheiros tentam reduzir as interrupções e falhas causadas por perturbações e emissões conduzidas e irradiadas.
Em muitos casos, prevenir interferências é uma tarefa obrigatória.Por exemplo, se um produto for vendido na União Européia, ele deve estar em conformidade com a Diretiva EMC 89/336/EEC, que exige que o equipamento tenha emissões reduzidas e proteção contra interferências externas.Nos Estados Unidos, existem padrões comerciais (partes 15 e 18 da FCC) e militares que exigem conformidade EMI semelhante.
Em muitos casos, embora os regulamentos EMC dos EUA, da UE e internacionais não se apliquem, o equipamento ainda pode exigir filtros EMI para protegê-los de ambientes ruidosos.Como escolher um filtro EMI depende de várias considerações de projeto, como corrente, tensão, frequência, espaço, interconexão e, mais importante, perda de inserção necessária.
Para a maioria das aplicações, os produtos padrão podem atender aos requisitos de projeto, mas se os produtos padrão não puderem atender às considerações de projeto necessárias, é necessário um projeto personalizado
De um modo geral, a baixa frequência de ruído se manifesta como interferência conduzida (distúrbio) e o filtro de ruído depende principalmente da reatância indutiva da bobina de estrangulamento para fornecer supressão de ruído.No limite superior da frequência do ruído, a potência do ruído conduzido é absorvida pela resistência equivalente da bobina de estrangulamento e contornada pela capacitância distribuída.Neste momento, a perturbação da radiação torna-se a principal forma de interferência.
A perturbação da radiação induz correntes de ruído em componentes e condutores próximos, o que pode causar auto-excitação do circuito em casos graves, o que se torna mais proeminente no caso de montagem de componentes de circuitos pequenos e de alta densidade.A maioria dos dispositivos anti-EMI são inseridos em circuitos como filtros passa-baixa para suprimir ou absorver a interferência de ruído.A frequência de corte do filtro fcn pode ser projetada ou selecionada de acordo com a frequência de ruído a ser suprimida.
Sabemos que o filtro de ruído é inserido no circuito como um descasador de ruído, e sua função é descombinar severamente o ruído acima da frequência do sinal.Usando o conceito de incompatibilidade de ruído, o papel do filtro pode ser entendido da seguinte forma: através do filtro de ruído, o ruído pode reduzir o nível de ruído de saída devido à divisão de tensão (atenuação) ou absorver a potência do ruído devido a reflexões múltiplas ou destruir parasita devido a mudanças de fase do canal.condições de oscilação, melhorando assim a margem de ruído do circuito.
Também devemos prestar atenção aos seguintes problemas ao projetar e usar dispositivos anti-EMI:
1. Em primeiro lugar, devemos entender o ambiente eletromagnético e escolher uma faixa de frequência razoável;
2. Julgar se há DC ou AC forte no circuito onde o filtro de ruído está localizado, para evitar que o núcleo do dispositivo fique saturado e falhe;
3. Entenda totalmente a magnitude e a natureza da impedância antes e depois da inserção no circuito para obter incompatibilidade de ruído.A impedância da bobina de estrangulamento é geralmente 30-500Ω, que é mais adequada para uso sob baixa impedância de fonte e impedância de carga;
4. Preste atenção também ao crosstalk indutivo entre a capacitância distribuída e os componentes e fios adjacentes;
5. Além disso, preste atenção ao controle do aumento de temperatura do dispositivo, geralmente não superior a 60°C.
O acima é o método de design do filtro EMI de energia que a DOREXS compartilhou com você hoje, espero que seja útil para você!
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Horário de postagem: 07 de fevereiro de 2023
