2022-03-09
Beralih-modecatu dayasecara inheren berisik sehubungan dengan emisi elektromagnetik (EMI).Pergantian cepat dari simpul tegangan dan arus tinggi menyebabkan nilai di/dt dan dv/dt yang relatif besar di dalam rangkaian yang menyebabkan kebisingan dipancarkan pada rentang frekuensi yang luas.Badan pengatur di sebagian besar negara menetapkan batasan jumlah kebisingan elektromagnetik yang mungkin dipancarkan.Akibatnya, banyak waktu dan upaya diberikan untuk mengurangi sumber kebisingan dan menyaring kebisingan yang tersisa.Namun, sementara catu daya ini akan mematuhi peraturan saat diuji sendiri, menambahkannya ke sistem dapat menyebabkan emisi elektromagnetik yang tidak diinginkan, yang akan memerlukan penyaringan ekstra untuk mendapatkan persetujuan peraturan.Filter EMI siap pakai, jika dipilih dengan benar, adalah cara mudah untuk meningkatkan emisi dan mematuhi peraturan.
Ketika berhadapan dengan kompatibilitas elektromagnetik (EMC), masalahnya biasanya dimodelkan dengan tiga komponen: sumber, jalur, dan reseptor.
Sumbernya adalah perangkat atau simpul sirkuit yang menghasilkan interferensi.Selain catu daya itu sendiri, ini mungkin termasuk perangkat lain seperti mikroprosesor, driver video, generator RF, dll.
Kebisingan yang dihasilkan oleh sumber memiliki dua jalur yang kemudian dapat dilaluinya.Yang pertama adalah jalur radiasi, yaitu energi elektromagnetik yang menyebar ke luar angkasa dan digabungkan ke sistem lain.Yang kedua adalah jalur konduksi di mana sinyal bergerak melalui konduktor sistem (misalnya jejak dan bidang PCB, kabel komponen, kabel input, dll.).Ini dapat kembali ke saluran listrik utama dan memengaruhi peralatan lain yang diberi daya dari saluran itu.
Reseptor adalah perangkat yang menangkap kebisingan yang dipancarkan oleh sumber dan dipengaruhi oleh interferensi.Reseptor dapat mencakup hampir semua sirkuit analog dan digital.
Saat menguji EMC, regulator akan menguji emisi elektromagnetik yang dilakukan dan terpancar secara terpisah.Masing-masing memiliki batas dan rentang frekuensi sendiri bersama dengan metode penekanannya sendiri.Emisi yang diradiasikan mencakup rentang frekuensi yang lebih tinggi (biasanya 30 MHz hingga 1.000 MHz) dan karena kebisingan bergerak melalui ruang angkasa, cara pengendaliannya terbatas.Selain menggunakan tata letak yang tepat dan teknik desain sirkuit untuk meredam kebisingan pada sumbernya, pelindung dapat digunakan untuk menahan kebisingan yang terpancar.Di sisi lain, emisi yang dilakukan mencakup rentang frekuensi yang lebih rendah (biasanya 0,15 MHz hingga 30 MHz), dan, karena berjalan melalui konduktor, dapat dikontrol menggunakan komponen penyaringan listrik.Perancang, saat menambahkan pemfilteran EMI dapat memilih untuk mendesainnya secara terpisah atau memilih untuk menggunakan filter EMI yang tersedia.
Untuk para insinyur yang memilih filter EMI yang siap pakai, mungkin ada beberapa kebingungan tentang bagaimana memilih filter yang tepat untuk sistem mereka.Langkah pertama adalah memastikan bahwa filter EMI memenuhi persyaratan kelistrikan dasar.Item penting untuk ditinjau meliputi:
Tegangan pengenal, yang merupakan tegangan maksimum yang dapat diterapkan ke input.Melebihi ini dapat merusak komponen di dalam filter.
Tegangan isolasi, yang merupakan nilai isolasi yang diukur antara setiap saluran input dan ground sasis/pembumian (tidak ada isolasi antara input dan output).
Nilai Arus, yaitu arus maksimum yang dapat melewati filter EMI dalam kisaran suhu operasi yang ditentukan.
Suhu Pengoperasian, yang merupakan suhu maksimum perangkat dapat dioperasikan.
Arus Leakage, yaitu arus yang mengalir melalui bumi/tanah sasis.Filter EMI akan memberikan kontribusi arus bocor di samping catu daya itu sendiri.Karena masalah keamanan arus bocor telah diatur batasnya dan kontribusi kebocoran oleh filter harus dipertimbangkan oleh perancang.
Setelah menemukan filter EMI yang memenuhi kondisi pengoperasian sistem, karakteristik penyaringan yang sebenarnya harus ditinjau.Dalam datasheet biasanya akan ada grafik insertion loss, satu untuk mode umum dan satu untuk mode diferensial.Grafik ini menunjukkan kepada pengguna seberapa besar sinyal akan dilemahkan antara input dan output sehubungan dengan frekuensi.
Insertion loss adalah rasio sinyal pada input filter dengan sinyal pada output, biasanya diukur dalam desibel, karena rentang frekuensi yang besar tertutup, seperti yang ditunjukkan pada persamaan berikut.
Insertion Loss (dB) = 20 Log 10 (Sinyal Tanpa Filter / Sinyal Terfilter)
Ini dapat ditulis ulang, menggunakan aturan hasil bagi, untuk memecahkan sinyal yang difilter.
Sinyal Terfilter (dB) = Sinyal Tanpa Filter (dB) - Kerugian Penyisipan (dB)
Dalam beberapa kasus, grafik tidak diberikan dan sebagai gantinya nilai redaman kebisingan tercantum dalam lembar data.Ini biasanya dipasangkan dengan rentang frekuensi di mana redaman dapat diterapkan.Misalnya, lembar data dapat menentukan redaman 30 dB antara 150 kHz dan 1 GHz.
Item terakhir yang perlu diperhatikan saat meninjau data filter adalah bahwa sumber dan impedansi beban akan mengubah perilaku filter.Kehilangan penyisipan yang diberikan dalam lembar data diperoleh dengan menggunakan impedansi (biasanya 50 ) yang mungkin sangat berbeda dari sistem yang diterapkannya.Jadi, sementara filter mungkin terlihat bagus di atas kertas, penting untuk menguji filter di sirkuit untuk memverifikasi kinerjanya di bawah kondisi sumber dan beban aktual dari sistem akhir.
Saat memilih filter EMI, sangat ideal jika catu daya yang akan disaring telah melalui pengujian EMC pendahuluan untuk mendapatkan baseline emisi yang dilakukan.Hasil tes akan memberi tahu perancang pada frekuensi apa unit gagal dan berapa banyak.Informasi ini dapat dibandingkan dengan grafik kerugian penyisipan filter EMI untuk menentukan apakah filter ini menawarkan cukup redaman pada frekuensi yang gagal untuk lulus uji EMC.Misalnya, jika uji emisi mode umum gagal sebesar 64 dB pada 500 kHz, referensi grafik kerugian penyisipan mode umum filter EMI di bawah ini menunjukkan pada 500 kHz tingkat redaman sekitar -75 dB.Jika filter EMI ini diterapkan, orang dapat berharap untuk lulus uji EMC dengan margin 11 dB pada 500 kHz.
Karena redaman yang tidak konsisten di seluruh spektrum frekuensi, penting untuk memastikan bahwa semua frekuensi yang gagal atau marjinal akan dilemahkan dengan benar.Jika lembar data memberikan nilai atenuasi tunggal alih-alih grafik kerugian penyisipan, sangat penting untuk memastikan bahwa nilai tunggal ini lebih besar daripada margin kegagalan terbesar.
Beralihcatu dayaadalah sumber utama emisi elektromagnetik (EMI), yang membuat regulasinya penting untuk mencegah interferensi dengan elektronik lainnya.Sebagian besar, jika tidak semua, catu daya switching akan memiliki filter pada input, tetapi karena berbagai aplikasi, ini mungkin tidak selalu cukup untuk lulus pengujian EMC akhir setelah diterapkan ke sistem yang lengkap.Filter EMI siap pakai adalah cara cepat dan mudah untuk mengurangi emisi elektromagnetik jika filter internal tidak cukup dan dapat menghemat waktu karena harus merancang solusi diskrit dari awal.CUI menawarkan beberapa filter daya EMI ac-dc dan filter daya EMI dc-dc di dudukan papan, dudukan sasis, dan konfigurasi rel DIN yang siap dioptimalkan untuk kebutuhan kompatibilitas elektromagnetik sistem.
Kirimkan pertanyaan Anda langsung kepada kami
