मोनोलिथिक EMI फिल्टर्स वापरून कॉमन मोड नॉइज फिल्टरिंग

जरी कॉमन मोड चोक लोकप्रिय असले तरी, एक पर्याय एक मोनोलिथिक EMI फिल्टर असू शकतो. योग्यरित्या मांडल्यावर, हे मल्टीलेअर सिरेमिक घटक उत्कृष्ट कॉमन-मोड नॉइज रिजेक्शन देतात.
अनेक घटक "आवाज" हस्तक्षेपाचे प्रमाण वाढवतात जे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या कार्यक्षमतेला हानी पोहोचवू शकतात किंवा त्यात हस्तक्षेप करू शकतात. आजच्या कार हे एक प्रमुख उदाहरण आहे. कारमध्ये, तुम्हाला वाय-फाय, ब्लूटूथ, सॅटेलाइट रेडिओ, जीपीएस सिस्टम आणि ही फक्त सुरुवात आहे. हा आवाज हस्तक्षेप व्यवस्थापित करण्यासाठी, अवांछित आवाज दूर करण्यासाठी उद्योग विशेषत: शिल्डिंग आणि EMI फिल्टर्स वापरतात. परंतु EMI/RFI दूर करण्यासाठी काही पारंपारिक उपाय आता पुरेसे नाहीत.
या समस्येमुळे अनेक OEMs 2-कॅपॅसिटर डिफरेंशियल, 3-कॅपॅसिटर (एक X कॅपेसिटर आणि 2 Y कॅपेसिटर), फीडथ्रू फिल्टर्स, कॉमन मोड चोक किंवा यापैकी एक मोनोलिथिक ईएमआय फिल्टर सारख्या अधिक योग्य समाधानासाठी वापरणे टाळतात. लहान पॅकेजमध्ये चांगले आवाज नकार.
जेव्हा इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांना मजबूत इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरी प्राप्त होतात, तेव्हा अवांछित प्रवाह सर्किटमध्ये प्रेरित होऊ शकतात आणि अनपेक्षित ऑपरेशन होऊ शकतात - किंवा हेतू ऑपरेशनमध्ये हस्तक्षेप करू शकतात.
ईएमआय/आरएफआय संचलनित किंवा रेडिएटेड उत्सर्जनाच्या स्वरूपात असू शकते. जेव्हा ईएमआय आयोजित केला जातो, तेव्हा त्याचा अर्थ असा होतो की आवाज विद्युत वाहकांच्या बाजूने प्रवास करतो. जेव्हा आवाज चुंबकीय क्षेत्र किंवा रेडिओ लहरींच्या स्वरूपात हवेतून प्रवास करतो तेव्हा रेडिएटेड ईएमआय उद्भवते.
बाहेरून वापरण्यात येणारी उर्जा लहान असली तरीही ती प्रसारण आणि संप्रेषणासाठी वापरल्या जाणार्‍या रेडिओ लहरींमध्ये मिसळली, तर त्यामुळे रिसेप्शन नष्ट होऊ शकते, आवाजात असामान्य आवाज येऊ शकतो किंवा व्हिडिओमध्ये व्यत्यय येऊ शकतो. जर ऊर्जा खूप मजबूत असेल, तर ते होऊ शकते. इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे नुकसान.
स्त्रोतांमध्ये नैसर्गिक आवाज (उदा., इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्ज, प्रकाश आणि इतर स्त्रोत) आणि मानवनिर्मित आवाज (उदा., संपर्क आवाज, उच्च वारंवारता वापरून उपकरणे गळणे, अवांछित उत्सर्जन इ.) यांचा समावेश होतो. सामान्यतः, EMI/RFI आवाज सामान्य मोडचा आवाज असतो. , म्हणून उपाय म्हणजे एक वेगळे उपकरण म्हणून किंवा सर्किट बोर्डमध्ये एम्बेड केलेल्या अवांछित उच्च फ्रिक्वेन्सी काढून टाकण्यासाठी EMI फिल्टर वापरणे.
EMI फिल्टर्स EMI फिल्टर्समध्ये सामान्यत: निष्क्रिय घटक असतात, जसे की कॅपेसिटर आणि इंडक्टर्स, जे सर्किट तयार करण्यासाठी जोडलेले असतात.
“इंडक्टर्स अवांछित, अवांछित उच्च-फ्रिक्वेंसी प्रवाह अवरोधित करताना DC किंवा कमी-फ्रिक्वेंसी करंटमधून जाण्याची परवानगी देतात.फिल्टरच्या इनपुटमधून उच्च-फ्रिक्वेंसी आवाज पॉवर किंवा ग्राउंड कनेक्शनकडे वळवण्यासाठी कॅपेसिटर कमी-प्रतिबाधा मार्ग प्रदान करतात,” जोहानसन डायलेक्ट्रिक्स.ईएमआय फिल्टर कंपनीचे क्रिस्टोफ कॅम्ब्रेलिन यांनी सांगितले की मल्टीलेयर सिरेमिक तयार करते.
पारंपारिक कॉमन-मोड फिल्टरिंग पद्धतींमध्ये कॅपेसिटर वापरून कमी-पास फिल्टर समाविष्ट आहेत जे निवडलेल्या कटऑफ फ्रिक्वेन्सीच्या खाली फ्रिक्वेन्सीसह सिग्नल पास करतात आणि कटऑफ फ्रिक्वेन्सीच्या वरच्या फ्रिक्वेन्सीसह सिग्नल कमी करतात.
डिफरेंशियल कॉन्फिगरेशनमध्ये कॅपेसिटरची जोडी लागू करणे हा एक सामान्य प्रारंभिक बिंदू आहे, ज्यामध्ये विभेदक इनपुट आणि ग्राउंडच्या प्रत्येक ट्रेसमध्ये एक कॅपेसिटर आहे. प्रत्येक पायातील कॅपेसिटिव्ह फिल्टर EMI/RFI निर्दिष्ट कटऑफ फ्रिक्वेंसीच्या वर ग्राउंडवर वळवतात. कारण या कॉन्फिगरेशनमध्ये समाविष्ट आहे दोन तारांवर विरुद्ध टप्प्यांचे सिग्नल पाठवताना, अवांछित आवाज जमिनीवर पाठवताना सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर सुधारले जाते.
"दुर्दैवाने, X7R डायलेक्ट्रिक्ससह (सामान्यत: या कार्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या) MLCC चे कॅपेसिटन्स मूल्य वेळ, पूर्वाग्रह व्होल्टेज आणि तापमानानुसार लक्षणीयरीत्या बदलू शकते," कॅम्ब्रेलिन म्हणाले.
“म्हणून जरी दोन कॅपेसिटर कमी व्होल्टेजवर खोलीच्या तपमानावर दिलेल्या वेळी अगदी जवळून जुळले असले तरी, वेळ, व्होल्टेज किंवा तापमान बदलल्यानंतर ते खूप भिन्न मूल्यांसह समाप्त होण्याची शक्यता असते.दोन तारांमधील या विसंगतीमुळे फिल्टर कटऑफ जवळ असमान प्रतिसाद मिळतील.त्यामुळे, ते कॉमन-मोड नॉइजला डिफरेंशियल नॉइजमध्ये रूपांतरित करते.”
दुसरा उपाय म्हणजे दोन “Y” कॅपेसिटरमधील मोठ्या मूल्याच्या “X” कॅपेसिटरला जोडणे. “X” कॅपेसिटिव्ह शंट आदर्श सामान्य-मोड संतुलन प्रदान करते, परंतु डिफरेंशियल सिग्नल फिल्टरिंगचे अनिष्ट दुष्परिणाम देखील करतात. कदाचित सर्वात सामान्य उपाय आणि लो पास फिल्टरचा पर्याय म्हणजे कॉमन मोड चोक.
कॉमन मोड चोक हा 1:1 ट्रान्सफॉर्मर असतो ज्यामध्ये दोन्ही विंडिंग्स प्राथमिक आणि दुय्यम म्हणून काम करतात. या पद्धतीमध्ये, एका वळणातून होणारा विद्युतप्रवाह दुसऱ्या विंडिंगमध्ये विरुद्ध प्रवाह आणतो. दुर्दैवाने, कॉमन मोड चोक हे देखील जड, महाग आणि संवेदनाक्षम असतात. कंपन-प्रेरित अपयश.
असे असले तरी, विंडिंग्जमधील अचूक जुळणी आणि कपलिंगसह एक योग्य कॉमन मोड चोक डिफरेंशियल सिग्नल्ससाठी पारदर्शक आहे आणि कॉमन मोडच्या आवाजासाठी उच्च प्रतिबाधा आहे. कॉमन मोड चोकचा एक तोटा म्हणजे परजीवी कॅपेसिटन्समुळे मर्यादित वारंवारता श्रेणी आहे. दिलेल्या कोर सामग्रीसाठी , कमी फ्रिक्वेंसी फिल्टरिंग मिळविण्यासाठी वापरलेले इंडक्टन्स जितके जास्त असेल तितके जास्त वळणे आवश्यक आहेत, परिणामी परजीवी कॅपेसिटन्स तयार होतात जे उच्च वारंवारता फिल्टरिंग पास करू शकत नाहीत.
यांत्रिक उत्पादन सहिष्णुतेमुळे विंडिंगमधील विसंगतीमुळे मोड स्विचिंग होते, जेथे सिग्नल उर्जेचा एक भाग सामान्य मोड आवाजात रूपांतरित होतो आणि त्याउलट. या परिस्थितीमुळे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सुसंगतता आणि प्रतिकारशक्ती समस्या उद्भवू शकतात. विसंगतीमुळे प्रत्येक पायची प्रभावी इंडक्टन्स देखील कमी होते.
कोणत्याही परिस्थितीत, कॉमन मोड चोक हे इतर पर्यायांपेक्षा लक्षणीय फायदे देतात जेव्हा डिफरेंशियल सिग्नल (पास थ्रू) सामान्य मोड नॉइजच्या समान वारंवारता श्रेणीमध्ये कार्य करते जे नाकारले पाहिजे. सामान्य मोड चोक वापरून, सिग्नल पासबँड वाढवता येतो. कॉमन मोड रिजेक्शन बँडवर.
मोनोलिथिक ईएमआय फिल्टर्स जरी कॉमन मोड चोक लोकप्रिय असले तरी, मोनोलिथिक ईएमआय फिल्टर्स देखील वापरता येतात. योग्यरित्या मांडल्यावर, हे मल्टीलेअर सिरेमिक घटक उत्कृष्ट कॉमन-मोड नॉइज रिजेक्शन देतात. ते म्युच्युअल इंडक्टन्स कॅन्सलेशन आणि शिल्डिंगसाठी एका पॅकेजमध्ये दोन संतुलित शंट कॅपेसिटर एकत्र करतात. .हे फिल्टर चार बाह्य कनेक्शनशी जोडलेल्या एकाच उपकरणामध्ये दोन स्वतंत्र विद्युत पथ वापरतात.
गोंधळ टाळण्यासाठी, हे लक्षात घेतले पाहिजे की मोनोलिथिक ईएमआय फिल्टर हे पारंपारिक फीडथ्रू कॅपेसिटर नाहीत. जरी ते सारखे दिसत असले तरी (एकच पॅकेजिंग आणि स्वरूप), ते डिझाइनमध्ये खूप भिन्न आहेत आणि ते त्याच प्रकारे जोडलेले नाहीत. इतर EMI प्रमाणे. फिल्टर्स, मोनोलिथिक ईएमआय फिल्टर्स निर्दिष्ट कटऑफ फ्रिक्वेन्सीच्या वरील सर्व उर्जा कमी करतात आणि अवांछित आवाज “ग्राउंड” वर वळवताना फक्त इच्छित सिग्नल उर्जा पास करण्यासाठी निवडतात.
तथापि, किल्ली अत्यंत कमी इंडक्टन्स आणि जुळणारी प्रतिबाधा आहे. मोनोलिथिक ईएमआय फिल्टरसाठी, टर्मिनल डिव्हाइसमधील सामान्य संदर्भ (शिल्ड) इलेक्ट्रोडशी आंतरिकरित्या जोडलेले असतात आणि प्लेट्स संदर्भ इलेक्ट्रोडने विभक्त केल्या जातात. इलेक्ट्रोस्टॅटिकली, तीन इलेक्ट्रिकल नोड्स दोन कॅपेसिटिव्ह अर्ध्या भागांद्वारे तयार केले जातात जे एक सामान्य संदर्भ इलेक्ट्रोड सामायिक करतात, सर्व एकाच सिरॅमिक बॉडीमध्ये असतात.
कॅपेसिटरच्या दोन भागांमधील संतुलनाचा अर्थ असा आहे की पीझोइलेक्ट्रिक प्रभाव समान आणि विरुद्ध आहेत, एकमेकांना रद्द करतात. या संबंधामुळे तापमान आणि व्होल्टेज भिन्नतेवर देखील परिणाम होतो, म्हणून दोन्ही रेषांवरील घटकांचे वय सारखेच असते. जर या मोनोलिथिक EMI मध्ये एक नकारात्मक बाजू असेल तर फिल्टर्स, कॉमन-मोड नॉइज डिफरेंशियल सिग्नल सारख्याच वारंवारतेवर असल्यास ते कार्य करणार नाहीत.” या प्रकरणात, कॉमन-मोड चोक हा एक चांगला उपाय आहे,” कॅम्ब्रेलिन म्हणाले.
डिझाईन वर्ल्डचे नवीनतम अंक आणि बॅक इश्यू वापरण्यास सोप्या, उच्च-गुणवत्तेच्या स्वरूपात ब्राउझ करा. आघाडीच्या डिझाइन अभियांत्रिकी मासिकासह आजच संपादित करा, शेअर करा आणि डाउनलोड करा.
मायक्रोकंट्रोलर्स, डीएसपी, नेटवर्किंग, अॅनालॉग आणि डिजिटल डिझाइन, आरएफ, पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स, पीसीबी राउटिंग आणि बरेच काही समाविष्ट करणारा जगातील शीर्ष समस्या सोडवणारा EE मंच
कॉपीराइट © 2022 WTWH Media LLC. सर्व हक्क राखीव. WTWH मीडिया गोपनीयता धोरणाच्या पूर्व लेखी परवानगीशिवाय या साइटवरील सामग्रीचे पुनरुत्पादन, वितरण, प्रसारित, कॅशे किंवा अन्यथा वापरले जाऊ शकत नाही |जाहिरात |आमच्याबद्दल