2021-11-01
Las fuentes de alimentación del modo que cambian están limitadas para emitir ruido cuando encuentran las emisiones electromágneticas (EMI). La transferencia rápida de nodos de alto voltaje y actuales lleva a los valores relativamente grandes de di/dt y de dv/dt dentro del circuito que hace ruido ser emitido a través de una gama de frecuencia ancha. Los cuerpos reguladores en la mayoría de los países establecen límites en la cantidad de ruido electromágnetico que puede ser emitida. Como consecuencia, mucho tiempo y esfuerzo es determinado de la atenuación y filtración a las fuentes de ruido hacia fuera de cualquier ruido que siga habiendo.
Sin embargo, mientras que estas fuentes de alimentación cumplirán con regulaciones cuando están probadas solamente, añadiéndolas a un sistema puede llevar a las emisiones electromágneticas involuntarias, que requerirán la filtración adicional para obtener aprobación reglamentaria. Los filtros emi disponibles, si están seleccionados correctamente, son una manera fácil de mejorar las emisiones y de cumplir con regulaciones.
Al ocuparse de los problemas de la compatibilidad electromágnetica (EMC), se modelan típicamente a través de tres componentes: fuentes de ruido, trayectorias, y receptores.
La fuente de ruido es el nodo del dispositivo o del circuito que genera la interferencia. Además de la fuente de alimentación sí mismo, la fuente de ruido puede incluir otros dispositivos tales como conductores del microprocesador, video, y generadores del RF.
El ruido generado por una fuente de ruido se puede entonces transmitir a través de dos trayectorias. El primer es la trayectoria de la radiación, por el que la energía electromágnetica esté propagada en espacio y conectada con otros sistemas. El segundo es la trayectoria de la conducción, por el que la señal pase a través de los conductores del sistema (e.g. las alineaciones y los niveles del PWB, las ventajas componentes, cableado de la entrada, etc.). Esta trayectoria puede volver a la línea eléctrica principal y afectar a otros dispositivos que reciban poder de esa línea.
El receptor es el dispositivo que recibe el ruido de la fuente de ruido y es afectado por la interferencia. Los receptores pueden incluir casi todos los circuitos análogos y digitales.
Al probar el EMC, los reguladores probarán por separado para las emisiones electromágneticas conducidas e irradiadas. Cada tipo de radiación tiene sus propios límites y gamas de frecuencia así como métodos de supresión. Las emisiones electromágneticas irradiadas cubren una gama de frecuencia mucho más alta (típicamente 30 megaciclos a 1.000 megaciclos) y pueden ser limitadas en cómo pueden ser controladas como propagaciones del ruido a través del espacio. Además de usar técnicas de diseño apropiadas de la disposición y de circuito para atenuar ruido en la fuente de ruido, protegiendo se puede utilizar para suprimir ruido irradiado. Las emisiones electromágneticas conducidas, por otra parte, cubren una gama de frecuencia más baja (típicamente 0,15 megaciclos a 30 megaciclos), y porque pasan.
Los ingenieros que eligen los filtros emi disponibles pueden tener cierta confusión en cómo seleccionar el filtro correcto para su sistema. El primer paso es asegurarse de que el filtro emi cumple los requisitos eléctricos básicos. Artículos importantes a revisar para incluir.
Después de encontrar un filtro emi que cumpla las condiciones de funcionamiento del sistema, las características de filtración reales deben ser revisadas. La hoja de datos tendrá típicamente gráficos de la pérdida de inserción, una pérdida común del modo de la demostración y una pérdida diferenciada del modo de la demostración. Estas cartas muestran a usuario cuánto se atenúa la frecuencia de la señal entre la entrada y la salida.
La pérdida de inserción es el ratio de la señal entre la entrada del filtro y la salida debido a la gama de frecuencia grande cubierta, medido generalmente en decibelios y expresó como la ecuación siguiente.
Pérdida de inserción (DB) = 20Log 10 (señal sin filtro/señal filtrada)
La ecuación se puede reescribir para solucionar para la señal filtrada usando la regla de la división.
Señal filtrada (DB) = señal sin filtro (DB) - pérdida de inserción (DB)
-- modo común ------ modo diferenciado
|
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| (1A) | (2A) | (3A) |
Un gráfico no se da a veces, pero el valor de la atenuación del ruido se enumera bastante en una tabla de datos. Esto hace juego generalmente la gama de frecuencia a la cual la atenuación se aplica. Por ejemplo, la ficha técnica pudo especificar DB 30 de la atenuación entre 150 kilociclos y 1 gigahertz.
Un artículo final para observar cuando los datos de visión del filtro son que la impedancia de la fuente y de la carga de ruido puede cambiar el comportamiento del filtro. La pérdida de inserción dada en la ficha técnica se deriva usando una impedancia (típicamente 50 Ω) que pueda ser muy diferente de la impedancia del sistema al cual se aplica. Así pues, el filtro mostrado en la ficha técnica puede parecer bueno, pero es importante probar el filtro en el circuito para verificar su funcionamiento bajo condiciones reales de la fuente y de carga de ruido del sistema de extremo.
Al seleccionar un filtro emi, es el mejor realizar las pruebas preliminares del EMC para que la fuente de alimentación sea filtrada para obtener un valor de línea de fondo para las emisiones conducidas. Los resultados de la prueba dirán a diseñador la frecuencia del fracaso y el grado de fracaso del equipo. Esta información se puede comparar con el gráfico de la pérdida de inserción del filtro emi para determinar si puede proporcionar la suficiente atenuación en la frecuencia de fracaso para ayudar a pasar la prueba del EMC. Por ejemplo, refiriendo al gráfico de la pérdida de inserción del común-modo del filtro emi abajo, que muestra un nivel de atenuación de DB aproximadamente -75 en 500 kilociclos, determine si una prueba común de la radiación del modo que rinde un valor de DB 64 en 500 kilociclos indica un fracaso de la prueba. Si se aplica este filtro emi, se espera que pase la prueba del EMC con un margen de DB 11 en 500 kilociclos.
Debido a la atenuación contraria a través del espectro, es importante asegurarse de que todas las frecuencias de la falta o del margen están atenuadas correctamente. Si la hoja de datos proporciona un solo valor de la atenuación bastante que un gráfico de la pérdida de inserción, es importante asegurarse de que este único valor es mayor que el margen máximo de la falta.
Las fuentes de alimentación que cambian son una fuente importante de la radiación electromágnetica (EMI), así que su regulación es dominante a prevenir interferencia con otros dispositivos electrónicos. La mayoría, si no todos, las fuentes de alimentación que cambian tienen filtros en el lado de la entrada, pero porque se utilizan en una amplia gama de usos, no se garantizan siempre para ser adecuados pasar la prueba final del EMC cuando están utilizados para el sistema entero. Los filtros emi disponibles son una manera rápida y fácil de ayudar a reducir emisiones electromágneticas cuando los filtros internos no son suficientes y son más tiempo eficiente que diseñando una solución separada a partir de cero. el cUI ofrece una amplia gama de filtros del poder de la EMI de CA-DC y los filtros del poder de la EMI de DC-DC en tablero-soporte, estante-soporte, y las configuraciones del Dinar-carril que se pueden optimizar para las necesidades del EMC del sistema.
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