همه چیز درباره فیلتر های EMI

تجهیزات الکترونیکی تولید شده امروز شامل مدارهای فیلتر EMI هستند.

به همین ترتیب ، همه منابع تغذیه سوئیچینگ دارای فیلترهای داخلی EMI هستند. با این حال ، شرایطی وجود دارد که فیلترهای EMI درون این دستگاه های الکترونیکی به یک فیلتر اضافی نیاز دارند تا اصولی و دقیق تر نویز الکتریکی را مسدود کند یا دستگاه را از منابع اضافی نویز خارجی محافظت کند.

نویز

نویز ها می توانند هدایت شوند ، به این معنی که نویز در امتداد هادی های الکتریکی ، سیم ها ، آثار مدار چاپی یا اجزای الکترونیکی مانند ترانسفورماتورها ، سلف ها ، خازن ها ، نیمه هادی ها و مقاومت ها حرکت می کند.

نویز الکتریکی همچنین می تواند به صورت EMI تابشی (RFI) باشد ، و می تواند از طریق هوا یا فضای آزاد به عنوان میدان های مغناطیسی یا امواج رادیویی عبور می کند.

RFI که معمولا با استفاده از حفاظ فلزی که شامل مواد مغناطیسی یا امواج رادیویی در محفظه تجهیزات است کنترل می شود.

منابع EMI

اکثر ابزارهای الکتریکی و الکترونیکی می توانند EMI تولید کرده و یا تحت تأثیر آن قرار بگیرند.

منابع نویز در همه جای دستگاه هست و باید از آن جلوگیری کرد .

منابع در همه جا مانند موتورهای متناوب ac ، لامپ های فلورسنت ، کم مصرف ، اجاق های مایکروویو ، ریز پردازنده ها ، رایانه ها و منابع تغذیه حالت سوئیچ وجود داردند.

در منابع تغذیه حالت سوئیچینگ ، یک ولتاژ dc با فرکانس بالایی سوئیچ و تولید می شود که می تواند از 50 کیلوهرتز تا 1 مگاهرتز باشد.

این فرایند سوئیچینگ پرسرعت برای منابع تغذیه حالت عمومی است و در مقایسه با منابع تغذیه خطی ، بازده بهبود یافته و تلفات کمتری را تولید می کند.

با این حال ، به عنوان یک اثر جانبی ، این سوئیچینگ EMI ناخواسته را ایجاد می کند.

در حقیقت ، اکثر EMI های انجام شده در منابع تغذیه حالت سوئیچ از ماسفت های اصلی سوئیچینگ ، ترانزیستورها و یکسوسازهای خروجی سرچشمه می گیرند.

در هر نوع منبع تغذیه یا تجهیزات الکترونیکی ، عملکرد فیلتر EMI به این گونه است که هر نوع نویز داخلی را که در دستگاه وجود دارد و از ورود خط AC به دستگاه وارد می شود را جلوگیری می کند.

فیلتر های EMI معمولا شامل شبکه ای از اجزای الکترونیکی غیر فعالی شامل خازن و سلف های القایی هستند و مدار های LC را تشکیل می دهند

فیلتر EMI برای مسدود کردن سیگنال های مزاحم در فرکانس های بسیار بالا از فرکانس معمولی استفاده می شود .

فیلتر EMI به گونه ای طراحی شده اند که به عنوان یک ترمینال عبور با فرکانس پایین برای سیستم عمل می کند

اساساً ، قسمت القایی فیلتر EMI به گونه ای طراحی شده است که به عنوان یک دستگاه عبور با فرکانس پایین برای فرکانس های خط ac و مانند یک دستگاه مسدود کننده با فرکانس بالا عمل می کند.

سایر قسمت های فیلتر EMI از خازن ها برای مسدود کردن یا کنترل نویز فرکانس بالا ناخواسته از روی مدارهای حساس استفاده می شود.

نتیجه این است که فیلتر EMI به طور قابل توجهی هرگونه ورود ناخواسته یا خروج از دستگاه الکترونیکی را محافظت کرده و کاهش می دهد می کند.

حالت معمول و دیفرانسیل

EMI به دو نوع تقسیم می شود، که شامل نویز حالت مشترک (CMN) و نویز حالت دیفرانسیلی (DMN) هستند .

که این نویز های غیر متقارن در دو لاین AC وجود دارد.

نویز مود مشترک از فاز و نول وارد می شود و از زمین خارج می شود. نویز مود مشترک با سلف و خازن های فیلتر EMI حذف می شود و نویز مود دیفرانسیلی که نویز متقارن است از فاز وارد و از نول خارج می شود و در زمین جاری نمی شود. نویز مود تفاضلی با خازن حذف می شود و در مواقعی که این نویز مود تفاضلی زیاد است باید از سلف نیز استفاده کرد.

مشخصات فیلتر EMI

هنگام انتخاب فیلترهای EMI ، بسیاری از مشخصات و رتبه بندی شده باید مورد توجه قرار گیرد.

این موارد شامل سایز فیلتر ، اتصالات ورودی و خروجی ، نوع نصب ، تأییدیه های سازمان ایمنی ، ولتاژ عملکرد ، جریان کاری (آمپر AC یا DC) ، جریان نشتی ، مقاومت در حالت بی کار ، ولتاژ تست ایستاده ، پالس ولتاژ بالا ، دامنه دمای عملکرد ، مقاومت DC و افت ولتاژ و…… .