science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe een EMI-filter ontwerpen

Elektrische en elektronische circuits worden voortdurend gebombardeerd met elektromagnetische interferentie (EMI). Een eenvoudig voorbeeld van EMI is wanneer iemand een huishoudelijk apparaat aansluit, zoals een stofzuiger, en wanneer het wordt aangezet, wordt het geluid opgepikt door een nabijgelegen radio-ontvanger. EMI-filters worden gebruikt om EMI-interferentie te filteren en kunnen geavanceerd of eenvoudig zijn. Een eenvoudig EMI-filter bestaat uit een circuit met weerstand, inductor en condensator (RLC). De onderstaande stappen beschrijven hoe de R-, L- en C-componenten van een EMI-filter worden berekend. Nadat deze componenten zijn bepaald, kan het EMI-filter worden geconstrueerd, geïnstalleerd en in bedrijf worden gesteld.

Kies een vermogensomzetter die met het EMI-filter werkt. Bepaal uit de specificatie van de vermogensomvormer het ingangsspanningsbereik, het uitgangsvermogen, het bedrijfsrendement, de schakelfrequentie en de limiet voor de geleide emissie.

Bereken de weerstand (R) -component in het RLC-filtercircuit. Vier de ingangsspanning van de stroomomvormer en vermenigvuldig de resultaten met het bedrijfsrendement van de stroomomvormer. Verdeel de resultaten door het uitgangsvermogen van de converter. De resultaten zijn de R in het RLC-circuit in ohm.

Bepaal de piekamplitude van de harmonische inhoud die is gekoppeld aan de ingangsstroom. Vermenigvuldig de ingangsspanning van de stroomomvormer met het bedrijfsrendement van de stroomomvormer. Verdeel het uitgangsvermogen van de stroomconverter met het resultaat. Het resultaat is de gemiddelde stroomamplitude van de ingangspuls. Splits de gemiddelde stroom vervolgens met 50 of 50 procent. 50 procent wordt beschouwd als de slechtste taakcyclus van de invoerpuls. Het resultaat is de piekamplitude in het slechtste geval van een mogelijk EMI-interferentiesignaal.

Bereken de vereiste verzwakking voor het EMI-filter. Voor verzwakking hebt u een amplitude en frequentie nodig. Om de verzwakkingsamplitude te bepalen, deelt u de piekamplitude die u in de vorige stap hebt bepaald, door de waarde van de geleide emissiewaarde die in de eerste stap is gedefinieerd. Om de verzwakkingsfrequentie of filterfrequentie te bepalen, neemt u de vierkantswortel van de verzwakkingsamplitude en deelt u vervolgens de schakelfrequentiewaarde die u in de eerste stap met het resulterende getal hebt bepaald.

Bereken de condensatorcomponent (C) voor de RLC-filtercircuit. Vermenigvuldig de verzwakkingsfrequentie met de ingangsimpedantie. Vermenigvuldig de resultaten vervolgens met 6,28. Splits de resultaten vervolgens in 1. Het resulterende getal is de waarde van de condensatorcomponent van de RLC in Farad-eenheden.

Bereken de inductor (L) -component voor de RLC-filterschakeling. Vermenigvuldig de verzwakking met 6,28. Deel het resulterende getal in de R-waarde die u eerder hebt bepaald. De resultaten zijn de waarde van de inductorcomponent van het RLC-circuit in eenheden van henrys.