공통 모드 초크가 널리 사용되지만 모놀리식 EMI 필터가 대안이 될 수 있습니다. 적절하게 배치된 경우 이러한 다층 세라믹 구성 요소는 뛰어난 공통 모드 잡음 제거 기능을 제공합니다.
많은 요인들이 전자 장비의 기능을 손상시키거나 간섭할 수 있는 "노이즈" 간섭의 양을 증가시킵니다.오늘날의 자동차가 대표적인 예입니다.자동차에는 Wi-Fi, Bluetooth, 위성 라디오, GPS 시스템 및 이것은 시작에 불과합니다. 이러한 노이즈 간섭을 관리하기 위해 업계에서는 일반적으로 차폐 및 EMI 필터를 사용하여 원하지 않는 노이즈를 제거합니다. 하지만 EMI/RFI를 제거하는 일부 기존 솔루션으로는 더 이상 충분하지 않습니다.
이 문제로 인해 많은 OEM은 2커패시터 차동, 3커패시터(X 커패시터 1개 및 Y 커패시터 2개), 피드스루 필터, 공통 모드 초크 또는 이들의 조합을 사용하여 모놀리식 EMI 필터와 같은 보다 적합한 솔루션을 사용하지 않습니다. 더 작은 패키지에서 더 나은 잡음 제거.
전자 장비가 강한 전자파를 받으면 회로에 원치 않는 전류가 유도되어 의도하지 않은 작동을 유발하거나 의도한 작동을 방해할 수 있습니다.
EMI/RFI는 전도성 또는 방사성 방출의 형태가 될 수 있습니다. EMI가 전도된다는 것은 노이즈가 전기 전도체를 따라 이동한다는 것을 의미합니다. 방사성 EMI는 노이즈가 자기장 또는 전파의 형태로 공기를 통해 이동할 때 발생합니다.
외부에서 가해지는 에너지가 미미하더라도 방송 및 통신에 사용되는 전파와 혼입되면 수신이 잘 되지 않거나 소리에 이상 잡음이 발생하거나 영상이 끊길 수 있습니다. 에너지가 너무 강하면 전자 장비 손상.
소스에는 자연 노이즈(예: 정전기 방전, 조명 및 기타 소스) 및 인위적 노이즈(예: 접촉 노이즈, 고주파를 사용하는 장비 누출, 원치 않는 방출 등)가 포함됩니다. 일반적으로 EMI/RFI 노이즈는 공통 모드 노이즈입니다. 따라서 솔루션은 EMI 필터를 사용하여 별도의 장치로 사용하거나 회로 기판에 내장하여 원치 않는 고주파를 제거하는 것입니다.
EMI 필터 EMI 필터는 일반적으로 회로를 형성하기 위해 연결되는 커패시터 및 인덕터와 같은 수동 부품으로 구성됩니다.
“인덕터는 원치 않는 고주파 전류를 차단하면서 DC 또는 저주파 전류를 통과시킵니다.커패시터는 필터의 입력에서 전원 또는 접지 연결로 고주파 노이즈를 전환하는 낮은 임피던스 경로를 제공합니다.
기존의 공통 모드 필터링 방법에는 선택한 차단 주파수 미만의 주파수를 가진 신호를 통과시키고 차단 주파수 이상의 주파수를 가진 신호를 감쇠시키는 커패시터를 사용하는 저역 통과 필터가 포함됩니다.
일반적인 시작점은 차동 입력과 접지의 각 트레이스 사이에 하나의 커패시터가 있는 차동 구성에서 한 쌍의 커패시터를 적용하는 것입니다. 각 레그의 용량성 필터는 EMI/RFI를 지정된 차단 주파수 이상의 접지로 전환합니다. 이 구성에는 다음이 포함됩니다. 두 와이어를 통해 반대 위상의 신호를 보내면 신호 대 잡음비가 향상되고 원치 않는 잡음은 접지로 보내집니다.
"안타깝게도 X7R 유전체(일반적으로 이 기능에 사용됨)가 있는 MLCC의 커패시턴스 값은 시간, 바이어스 전압 및 온도에 따라 크게 달라질 수 있습니다."라고 Cambrelin은 말했습니다.
“따라서 두 개의 커패시터가 낮은 전압의 상온에서 주어진 시간에 밀접하게 일치하더라도 일단 시간, 전압 또는 온도가 변하면 매우 다른 값으로 끝날 가능성이 있습니다.두 와이어 간의 이러한 불일치로 인해 필터 컷오프 근처에서 응답이 같지 않습니다.따라서 공통 모드 노이즈를 차동 노이즈로 변환합니다.”
또 다른 솔루션은 두 개의 "Y" 커패시터 사이에 큰 값의 "X" 커패시터를 연결하는 것입니다. "X" 용량성 션트는 이상적인 공통 모드 균형을 제공하지만 차동 신호 필터링이라는 바람직하지 않은 부작용도 있습니다. 아마도 가장 일반적인 솔루션일 것입니다. 저역 통과 필터의 대안은 공통 모드 초크입니다.
공통 모드 초크는 1차 및 2차 역할을 하는 두 권선이 있는 1:1 변압기입니다. 이 방법에서 한 권선을 통과하는 전류는 다른 권선에서 반대 전류를 유도합니다. 불행하게도 공통 모드 초크는 무겁고 비싸며 영향을 받기 쉽습니다. 진동으로 인한 고장에.
그럼에도 불구하고 권선 사이의 완벽한 정합 및 결합을 갖춘 적합한 공통 모드 초크는 차동 신호에 투명하고 공통 모드 잡음에 대해 높은 임피던스를 갖습니다. 공통 모드 초크의 한 가지 단점은 기생 커패시턴스로 인해 주파수 범위가 제한된다는 것입니다. 주어진 코어 재료에 대해 , 저주파 필터링을 얻기 위해 사용되는 인덕턴스가 높을수록 더 많은 턴이 필요하므로 고주파 필터링을 통과할 수 없는 기생 커패시턴스가 발생합니다.
기계적 제조 공차로 인한 권선 간의 불일치는 신호 에너지의 일부가 공통 모드 노이즈로 변환되거나 그 반대로 변환되는 모드 전환을 유발합니다. 이러한 상황은 전자기 호환성 및 내성 문제를 일으킬 수 있습니다. 또한 불일치는 각 레그의 유효 인덕턴스를 감소시킵니다.
어쨌든 공통 모드 초크는 차동 신호(통과)가 거부해야 하는 공통 모드 잡음과 동일한 주파수 범위에서 작동할 때 다른 옵션에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 공통 모드 초크를 사용하면 신호 통과 대역을 확장할 수 있습니다. 공통 모드 거부 대역에.
모놀리식 EMI 필터 공통 모드 초크가 널리 사용되지만 모놀리식 EMI 필터도 사용할 수 있습니다. 적절하게 배치된 경우 이러한 다층 세라믹 부품은 뛰어난 공통 모드 잡음 제거 기능을 제공합니다. 이 제품은 상호 인덕턴스 소거 및 차폐를 위해 하나의 패키지에 2개의 평형 션트 커패시터를 결합합니다. .이 필터는 4개의 외부 연결에 연결된 단일 장치 내에서 2개의 개별 전기 경로를 사용합니다.
혼동을 피하기 위해 모놀리식 EMI 필터는 기존의 피드스루 커패시터가 아니라는 점에 유의해야 합니다. 모양은 동일하지만(동일한 패키징 및 외관) 디자인이 매우 다르며 동일한 방식으로 연결되지 않습니다. 다른 EMI와 마찬가지로 필터, 모놀리식 EMI 필터는 지정된 컷오프 주파수 이상의 모든 에너지를 감쇠시키고 원하는 신호 에너지만 통과시키도록 선택하는 동시에 원하지 않는 잡음을 "접지"로 전환합니다.
그러나 핵심은 매우 낮은 인덕턴스와 정합 임피던스입니다. 모놀리식 EMI 필터의 경우 단자는 장치 내의 공통 기준(차폐) 전극에 내부적으로 연결되고 플레이트는 기준 전극에 의해 분리됩니다. 정전기적으로 세 개의 전기 노드 공통 기준 전극을 공유하는 두 개의 용량성 절반으로 구성되며 모두 단일 세라믹 본체 내에 포함됩니다.
커패시터의 두 반쪽 사이의 균형은 또한 압전 효과가 동일하고 반대이며 서로를 상쇄함을 의미합니다. 이 관계는 온도 및 전압 변동에도 영향을 미치므로 두 라인의 구성 요소는 동일하게 노화됩니다. 이러한 모놀리식 EMI에 한 가지 단점이 있는 경우 공통 모드 노이즈가 차동 신호와 동일한 주파수에 있으면 필터가 작동하지 않는다는 것입니다.”이 경우 공통 모드 초크가 더 나은 솔루션입니다.”라고 Cambrelin은 말했습니다.
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게시 시간: 2022년 4월 19일
