전원용 EMI 필터 설계 방법

전원용 EMI 필터 설계 방법

EMI 필터는 전자기 간섭(EMI)으로부터 전기 장비를 보호하는 데 필요합니다.필터 설계 및 선택은 EMI 규정, 전기 코드 및 기타 설계 요구 사항에 따라 다릅니다.대부분의 경우 표준 기성 필터로 애플리케이션에 충분하지만 대부분의 경우 애플리케이션별 매개변수를 충족하기 위해 맞춤형 EMI 필터 솔루션이 필요합니다.

맞춤형 디자인이 필요한 이유EMI 필터해결책

전자기 간섭의 영향은 매우 다양합니다.경우에 따라 EMI는 중단을 유발하는 성가심일 뿐입니다.그러나 의료 및 군사와 같은 중요한 응용 분야에서는 이러한 문제가 치명적일 수 있습니다.

EMI 전파에는 전도와 방사의 두 가지 주요 모드가 있습니다.전도성 EMI는 전력선, 전선 및 신호선과 같은 케이블을 통해 전파됩니다.방사 방해는 전기 제품, 모터, 전원 공급 장치, 휴대폰 및 무선 전송 장비와 같은 소스에서 공기를 통해 이동합니다.

EMI는 전기 또는 전자 스위치에서 생성되는 고주파 노이즈 신호가 전자 장비의 작동을 방해할 때 발생합니다.스피커와 같은 사운드 생성 장치의 경우 잡음이나 딱딱거리는 소리가 날 수 있습니다.다른 전자 제품은 중단, 오작동 또는 오류가 발생할 수 있습니다.

전자기 방사는 전자 회로의 작동을 방해할 수 있지만 장비가 EMI 규정을 준수하지 못하게 할 수도 있습니다.장치가 무선 주파수 간섭을 받거나 EMI 테스트에 실패하면 간섭을 완화하고 장치를 준수하도록 하기 위해 필터가 필요합니다.

전자기 호환성 (EMC) 엔지니어는 전도 및 방사 교란과 방출로 인한 중단과 고장을 줄이려고 합니다.

많은 경우 간섭을 방지하는 것이 필수 작업입니다.예를 들어 제품이 유럽 연합에서 판매되는 경우 장비의 방출을 줄이고 외부 간섭으로부터 보호해야 하는 EMC 지침 89/336/EEC를 준수해야 합니다.미국에는 유사한 EMI 준수를 요구하는 상업(FCC 부품 15 및 18) 및 군사 표준이 있습니다.

대부분의 경우 미국, EU 및 국제 EMC 규정이 적용되지 않더라도 잡음 환경으로부터 장비를 보호하기 위해 여전히 장비에 EMI 필터가 필요할 수 있습니다.EMI 필터를 선택하는 방법은 전류, 전압, 주파수, 공간, 상호 연결 및 가장 중요한 필수 삽입 손실과 같은 몇 가지 설계 고려 사항에 따라 다릅니다.

대부분의 응용 분야에서 표준 제품은 설계 요구 사항을 충족할 수 있지만 표준 제품이 요구되는 설계 고려 사항을 충족하지 못하는 경우 맞춤형 설계가 필요합니다.

일반적으로 노이즈의 저주파는 전도성 간섭(교란)으로 나타나며 노이즈 필터는 주로 초크 코일의 유도 리액턴스에 의존하여 노이즈 억제를 제공합니다.노이즈 주파수의 상한에서 전도된 노이즈 전력은 초크 코일의 등가 저항에 의해 흡수되고 분산 커패시턴스에 의해 바이패스됩니다.이때 방사 교란이 주된 간섭 형태가 된다.

방사 교란은 주변 부품 및 리드에 노이즈 전류를 유도하여 심한 경우 회로 자체 여기를 유발할 수 있으며 이는 소형 ​​및 고밀도 회로 부품 조립의 경우 더욱 두드러집니다.대부분의 EMI 방지 장치는 잡음 간섭을 억제하거나 흡수하기 위해 저역 통과 필터로 회로에 삽입됩니다.필터 차단 주파수 fcn은 억제할 노이즈 주파수에 따라 설계 또는 선택할 수 있습니다.

노이즈 필터는 노이즈 미스매처로 회로에 삽입되며 그 기능은 신호 주파수 위의 노이즈를 심하게 미스매칭하는 것입니다.노이즈 불일치의 개념을 사용하여 필터의 역할은 다음과 같이 이해할 수 있습니다. 노이즈 필터를 통해 노이즈는 전압 분배(감쇠)로 인해 노이즈 출력 레벨을 감소시키거나 다중 반사로 인해 노이즈 전력을 흡수하거나 파괴할 수 있습니다. 채널 위상 변화로 인한 기생.발진 조건을 개선하여 회로의 노이즈 마진을 개선합니다.

또한 EMI 방지 장치를 설계하고 사용할 때 다음 사항에 주의해야 합니다.

1. 우선 전자기 환경을 이해하고 합리적인 주파수 범위를 선택해야 합니다.

2. 노이즈 필터가 있는 회로에 DC 또는 강한 AC가 있는지 판단하여 장치의 코어가 포화되어 고장 나는 것을 방지합니다.

3. 노이즈 불일치를 달성하기 위해 회로에 삽입하기 전과 후에 임피던스의 크기와 특성을 완전히 이해합니다.초크 코일의 임피던스는 일반적으로 30-500Ω이며 낮은 소스 임피던스 및 부하 임피던스에서 사용하기에 더 적합합니다.

4. 또한 분포된 커패시턴스와 인접 부품 및 와이어 사이의 유도성 누화에 주의하십시오.

5. 또한 일반적으로 60°C를 초과하지 않는 장치의 온도 상승 제어에 주의하십시오.

이상은 오늘 DOREXS가 여러분에게 공유한 전력 EMI 필터의 설계 방법입니다. 여러분에게 도움이 되었으면 합니다!

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