طراحی فیلتر emi اجاق گاز القایی
یک محصول الکترونیکی خوب, علاوه بر عملکردهای خاص خود, طراحی مدار و سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) سطح طراحی, کیفیت محصول و شاخص های عملکرد فنی نقش بسیار کلیدی ایفا می کنند. محصولات الکترونیکی مدرن, توابع بیشتر و قوی تر, مدار الکترونیکی پیچیده تر و پیچیده تر می شود, تداخل الکترومغناطیسی و سازگاری الکترومغناطیسی به یک نیاز فوری برای توجه و حل یک مشکل مهم فنی تبدیل شده است, کشورهای توسعه یافته از سازگاری الکترومغناطیسی به عنوان یک مانع تجاری غیر تعرفه ای برای محافظت از بازار خود برخوردارند.
طراحی فیلتر EMI
استفاده اصلی از فناوری فیلترینگ انتخاب سیگنال ها و سرکوب تداخل است. فیلتر راهی برای فشرده سازی مدار سیگنال طیف است, هنگامی که طیف ترکیب با باند فرکانس مفید سیگنال متفاوت است, می توانید از فیلتر برای فیلتر کردن تداخل بی فایده تا حدی استفاده کنید, تداخل سیستم وابسته از یک مشخصات مشخص تجاوز نکند, تداخل سیستم ورودی باعث عملکرد نادرست سیستم می شود. فیلتر به طور کامل طیف سیگنال مفید و تداخل را جدا می کند, در کاهش تداخل در حلقه سیگنال مفید بهتر است. بنابراین, طراحی صحیح فیلتر برای سرکوب تداخل انجام شده بسیار مهم است.
اصول طراحی فیلتر EMI
طراحی فیلتر را می توان با اجزای واکنش پذیری یا جذب انجام داد. اولین فیلترها سیگنال های تداخل ناخواسته را باز می گردانند, دومی سیگنالهای تداخل ناخواسته را جذب می کند. یک فیلتر بازتابنده معمولاً از دو جزء راکتانس تشکیل شده است, القایی یا خازنی, به طوری که
امپدانس سری پایین و امپدانس موازی بالا در باند عبور ارائه شده است, در حالی که امپدانس سری بالا و امپدانس موازی کم در نوار توقف ارائه می شود. فیلتر بازتاب استفاده از LC برای ایجاد امپدانس سری بالا و امپدانس موازی کم برای منعکس کردن انرژی اجزای فرکانس تداخل به منبع سیگنال برای دستیابی به هدف است. سرکوب تداخل.
اثربخشی فیلتر به امپدانس شبکه متصل به فیلتر بستگی دارد. به منظور سرکوب موثر سیگنال EMI, امپدانس منبع و امپدانس بار سیگنال EMI متصل به دو انتهای فیلتر باید به طور منطقی متصل شوند.
تعیین پارامتر فیلتر EMI
- مقدار مقاومت آزادسازی ولتاژ باقی مانده R:
اگر مجاز باشد, هرچه مقدار مقاومت کمتر باشد, بهتر. با توجه به شرایط واقعی عوامل زیر را در نظر بگیرید:
- برای اطمینان از قابلیت اطمینان لازم است از درجه بندی دو مرحله ای استفاده شود. ضرایب تخریب بودند 0.75 and 0.6W.According to Ohm's law
. - پس از افزایش رعد و برق, ولتاژ باقیمانده, مقدار لحظه ای آن به طور کلی 1000V است;قدرت لحظه ای آن نمی تواند تجاوز کند 4 برابر قدرت نامی, قابل محاسبه است
- مقاومت باید در ارتباط با خازن استفاده شود به طوری که ثابت زمان کمتر از باشد 2 ثانیه هنگامی که زمان شارژ و تخلیه خازن برابر است, ولتاژ در دو انتهای خازن افزایش یا کاهش می یابد 63% از حداکثر مقدار.
.
بطور کلی, محدوده مقاومت R از 75K ω تا 200K ω است, و قدرت 2W تا 3W است.
- ارزش خازن
خازن به خرابی خازن اشاره دارد, که باعث ایجاد شوک الکتریکی به کارکنان نمی شود و ایمنی شخصی را به خطر نمی اندازد. هر دو انتهای خازن باید به موازات مقاومت ایمنی به هم متصل شوند تا از شارژ شدن دوشاخه کابل برق به مدت طولانی جلوگیری شود. استانداردهای ایمنی مقرر می دارد که وقتی برق کابل دستگاه کار جدا شده است, در عرض دو ثانیه, ولتاژ (یا پتانسیل زمینی) در دو انتهای دوشاخه سیم برق باید باشد 30% کمتر از ولتاژ اصلی. علاوه بر ولتاژ نامی منبع تغذیه, خازن با ولتاژ پیک سیگنال های مختلف EMI بین L و N. روی هم قرار می گیرد. خازن ها به دو دسته ایمنی طبقه بندی می شوند, برای مثال, و, مطابق بدترین سناریوی کاربرد خازن و شرایط قطع برق.
- ارزش خازن
این دو خازن باعث نشت الکتریکی تجهیزات یا شارژ شاسی می شود, که به راحتی امنیت شخصی را به خطر می اندازد. آنها خازن های ایمنی هستند, و ظرفیت آنها نباید زیاد باشد, به طور کلی بین 2200pF و 4700pF (برای هر برق), و به مقاومت ولتاژ بالا نیاز دارند, در غیر این صورت, دستگاه نشت برق می کند. ولتاژ مقاومت در برابر خازن باید پس از افزایش رعد و برق تنظیم شود. مقدار ولتاژ باقیمانده لحظه ای در 1000V/s آسیب نمی بیند. مقدار بر اساس اصل کاهش دو مرحله ای روی 275V تنظیم شده است.
ویژگی فرکانسی خازن به مقدار ظرفیت مربوط می شود, هر چه مقدار کمتر باشد, ویژگی فرکانس بهتر است. خازنهای Cx و خازنهای Cy به طور کلی موازی با خازنهای کوچکتر متصل می شوند تا نیازهای ظرفیت را برآورده کنند, به طوری که ویژگی های فرکانس بالای فیلترها خوب است.
- برای سلف ارزش قائل شوید
انتخاب مواد القایی از جنبه های زیر در نظر گرفته شده است: اولین, محدوده فرکانس مواد مغناطیسی وسیع است, برای اطمینان از بالاترین فرکانس در 1 گیگاهرتز, به این معنا که, در محدوده فرکانسی بسیار وسیع نفوذپذیری نسبتاً پایداری وجود دارد;دومین, نفوذپذیری زیاد است, که برآورده کردن این شرط در عمل دشوار است. از این رو, نفوذپذیری معمولاً در بخش هایی در نظر گرفته می شود. مواد هسته مغناطیسی سیم پیچ معمولاً هسته حلقه فریت را انتخاب می کنند, هسته حلقه برای جریان زیاد و اندوکتانس کوچک مناسب است, مدار مغناطیسی آن طولانی تر از شکل E و U است, بدون فاصله, با تعداد سیم پیچ کمتر می تواند اندوکتانس بیشتری به دست آورد, به دلیل این ویژگی ها ، ویژگی های فرکانس بهتری دارد. برآورد القایی باید امپدانس و فرکانس را در نظر بگیرد. سیم پیچ حالت معمولی معمولاً بین 1.5mh تا 5mH است, و چوک حالت دیفرانسیل بین 10μH تا 50μH است.
هنگام طراحی فیلترهای EMI برای منبع تغذیه, زیرا آنها در ولتاژ بالا کار می کنند, جریان زیاد و محیط الکترومغناطیسی سخت, عملکرد ایمنی سلف ها و خازن ها باید در نظر گرفته شود. برای سیم پیچ سلف, هسته مغناطیسی آن, مواد سیم پیچ, مواد عایق و فاصله عایق, افزایش دمای سیم پیچ باید مورد توجه قرار گیرد. برای خازن ها, نوع خازن, مقاومت ولتاژ, درجه ایمنی, ظرفیت, جریان نشت و غیره باید در اولویت قرار گیرد, به ویژه محصولات دارای مجوز از سازمان های بین المللی ایمنی.
نصب فیلتر EMI
تأثیر سرکوب فیلتر EMI قدرت بر تداخل الکترومغناطیسی نه تنها به طراحی و شرایط کار آن بستگی دارد, بلکه در نصب واقعی فیلتر. کیفیت نصب فیلتر EMI منبع تغذیه تأثیر زیادی بر اثر فیلترینگ دارد. فقط زمانی که موقعیت نصب مناسب است و روش نصب صحیح است, آیا می تواند اثر فیلتر مورد انتظار بر روی تداخل را بازی کند. هنگام نصب به نکات زیر توجه کنید:
- .موقعیت نصب باید با توجه به مسیر نفوذ تداخل تعیین شود. هنگامی که تنها یک یا تعداد کمی از منابع تداخل بر روی چندین دستگاه حساس تأثیر می گذارد, فیلتر باید به سمت منبع تداخل متصل شود. از این طریق, تعداد فیلترها را می توان کاهش داد, و تداخل را می توان در مجاورت منبع تداخل محدود کرد, کاهش نیاز به خط سطح پایین. برعکس, اگر فقط یک دستگاه حساس وجود داشته باشد اما چندین منبع تداخل وجود داشته باشد, فیلتر باید در یک طرف دستگاه حساس نصب شود. اگر تداخل ناشی از تابش خطوط برق باشد, یک فیلتر باید در خروجی منبع تغذیه نصب شود, در غیر این صورت تداخل تابشی با وسایل مختلف وارد تجهیزات حساس می شود.
- سیم کشی ورودی و خروجی فیلتر باید تا آنجا که ممکن است دور باشد, و انزوای محافظت شده, به منظور به حداقل رساندن ظرفیت اتصال بین ورودی و خروجی, تداخل رسانایی و تداخل تشعشعی را که توسط اثر بای پس معرفی می شود کاهش می دهد.
（3） زمین مناسب با فرکانس بالا, در غیر این صورت, هنگامی که خازن فیلتر با امپدانس زمین طنین انداز می شود, تداخل قوی ایجاد خواهد کرد, کاهش فیلتر فرکانس بالا
اثرات موج. به همین دلیل, فیلتر از اتصال مستقیم پوسته استفاده می کند.
- تمام سیم های فیلتر, مخصوصا سیم زمین, باید تا حد امکان کوتاه و مرتب باشد.
نتایج آزمایش فیلتر EMI
فیلتر EMI را می توان به نوع یکپارچه و نوع جداگانه با توجه به شکل تقسیم کرد. نوع یکپارچه سیم پیچ القایی است, خازن و سایر بسته بندی ها در پوسته فلزی یا پلاستیکی;جداسازی بر روی سیم پیچ های سلف تخته چاپ نصب شده است, خازن ها, و غیره., فیلتر EMI را تشکیل می دهند. نتایج آزمایش فیلتر EMI مجزا طراحی شده در شکل نشان داده شده است 1.
شکل 1
طراحی فیلتر EMI, عمدتا با توجه به ویژگی های تداخل الکترومغناطیسی و الزامات سازگاری الکترومغناطیسی سیستم, در درک محدوده فرکانس تداخل الکترومغناطیسی, برآورد میزان تقریبی تداخل بر اساس. اولاً, لازم است محیط برنامه فیلتر را درک کرده و پارامترهای عملکرد ایمنی آن را در نظر بگیرید. با توجه به الزامات مدار دسترسی, ساختار شبکه و پارامترهای فیلتر مطابق اصل عدم تطابق حداکثر امپدانس طراحی شده است, به طوری که فیلتر می تواند بهترین اثر سرکوب بر روی نویز EMI را ایجاد کند, به منظور دستیابی به طراحی EMC.
دلیل استفاده از فیلتر EMI?
به عبارتی گسترده تر, مجموع EMI تا اختلالات الکتریکی یا مغناطیسی که می تواند دقیقاً عملکرد یک قطعه تجهیزات الکترونیکی یا کیفیت بالای سیگنال دریافتی را از بین ببرد-- که مسئول نام مستعار آن است "صدا".
از EMI مصنوعی باریک باند, مانند زمزمه ای که معمولاً با خطوط برق صحبت می شود, تداخل پهن باند طبیعی مانند شراره های خورشیدی و همچنین برخورد صاعقه, جهان ما مملو از تداخل های الکترومغناطیسی است که می تواند از تصادفی و همچنین پراکنده تا ثابت و همچنین ثابت متغیر باشد.
همراه با انواع بیرونی EMI, روشهای گوناگونی وجود دارد که ابزارهای دیجیتالی می توانند EMI خود را از طریق فعالیتهایی مانند تولید نامحسوس ایجاد کنند, یا مقاومت در برابر حرکت موجود از طریق یک ابزار معین. علاوه بر صدای الکترونیکی موجود در سیگنال ها و همچنین خطوط برق, یک معامله سر و صدا با فرکانس بالا توسط دستگاه هایی مانند لوازم الکترونیکی ایجاد می شود, کنترل ها, موتورها, اینورتر, منابع تغذیه و ریزپردازنده ها.
ابزارهای حساس, مانند سیستم های کامپیوتری, دستگاه های بالینی و همچنین ابزار نیروهای مسلح, نیاز به فعالیت بدون اغتشاش برای اهدافی که اغلب دارای ماهیت مأموریت هستند ، می باشد.
بدون نظر