Comprensión de la topología para la supresión de EMI en una fuente de alimentación
Luis Possatti
Estoy usando un convertidor CC/CC aislado para alimentar el controlador de compuerta de un MOSFET, en una aplicación de alta frecuencia y alto voltaje, por lo que me preocupa la EMI en mi diseño.
En el sitio web del fabricante, pude encontrar este documento que tiene una sugerencia de filtro EMI externo (página 3 y se muestra a continuación), pero tengo algunas dificultades para entender la topología sugerida:
mi análisis
Por lo general, se desea una baja capacitancia entre el primario y el secundario de una fuente de alimentación aislada. Entonces, el uso de C2 me suena un poco extraño la primera vez, pero supongo que funciona como una derivación para el EMI, evitando que pase a través de la fuente de alimentación. El uso del inductor L1 en serie con C2 creará una alta impedancia para el ruido conducido, lo que hará que el flujo de corriente de ruido sea muy débil.
Mis dudas
Incluso si mi análisis tiene sentido, no parece suficiente para la supresión de EMI. Por lo general, veo algún tipo de elemento disipador para "quemar" la energía EMI, como una resistencia o una perla de ferrita. Entonces, en este circuito, la EMI solo se redirigirá al lado de entrada, no se disipará. Además, incluso si la corriente EMI tiene una amplitud baja (debido a la atenuación del filtro), el lado no aislado suele tener dispositivos sensibles, por lo que no suena bien redirigir el ruido de alta frecuencia a este lado. ¿No sería mejor si se desviara a otra parte del circuito y usara una perla para disipar su energía?
¿Alguien puede aclarar lo que me falta en el análisis del circuito?
Respuestas (2)
robot de la suerte
La tapa proporciona una ruta de corriente de retorno para la capacitancia de fuga del lado primario al secundario. L1 no está involucrado en esto. Esta corriente fluirá de una forma u otra ya sea que la tapa esté instalada o no. La instalación de la tapa le permite reducir drásticamente el área del bucle de lo que podría ser sin la tapa instalada.
Para citar a Rohm semi
"Condensador Y añadido entre los lados primario y secundario; se añade un condensador llamado condensador Y entre tierra en el lado primario y el lado secundario. Este es un método típico para reducir el ruido de modo común causado en el lado secundario por la conmutación del lado primario ruido a través de la capacitancia a través de los devanados de un transformador de aislamiento. La clasificación de voltaje del capacitor Y debe ser igual al voltaje de aislamiento del transformador".
Si desea una mitigación adicional de EMI, puede instalar estranguladores de modo común en los cables de entrada y salida. Aquí hay más información en el artículo de EDN del que proviene la imagen.
Cómo lograr bajas emisiones radiadas con datos completamente integrados y aislamiento de energía
Govindaraj K
Gran pregunta comenzará con poca teoría primero
Primero la teoría
EMI es de dos formas conducida y radiada
La interferencia conducida se clasifica además en modo común (CM) y modo diferencial (DM) de ruido.
El ruido radiado generalmente viene en frecuencias de telecomunicaciones que pueden ser suprimidas por un escudo EMI, por ejemplo, PCB de teléfonos móviles.
Se centrará en CM y DM
Filtro EMI de modo común
El ruido de modo común fluye en la misma dirección en ambos conductores de alimentación (a través de positivo y negativo) y regresa a través de la tierra (tierra física).
Este ruido CM se puede suprimir agregando un inductor en serie con la línea (en nuestro caso, es el mismo ruido CM.
Además, se puede reducir agregando un condensador Y, que está conectado entre el positivo a la tierra física y el negativo a la tierra física (PE)
Topología de ejemplo de filtro de ruido CM. Nota: Hay diferentes topologías disponibles
Filtro EMI de modo diferencial
El ruido de modo diferencial es aquel que fluye por una línea y regresa por otra línea (Fluye por positivo y regresa por negativo.
Esto se puede eliminar agregando un estrangulador DM y un X-cap. X-cap se conecta entre dos líneas.
ejemplo de filtro de modo diferencial
Por lo general, el filtro de ruido DM proporcionará cierta protección contra el ruido CM debido a la inductancia de fuga del estrangulador de modo común (CMC)
El que se muestra aquí es el filtro de ruido CM sugerido por el fabricante y, por lo general, el fabricante sugerirá los valores para los componentes del filtro. Si no, es un poco complicado calcular esos valores de Inductor, CMC, X, Y-Cap.
Además de eso, la gente generalmente usa diferentes etapas de filtro. Uno que se muestra arriba es un filtro de una sola etapa, se puede conectar en cascada un filtro de dos etapas, un filtro de tres etapas. El filtro de una sola etapa generalmente se ve comúnmente.
El concepto detrás del filtro de múltiples etapas es lograr una mayor inmunidad al ruido. Cada etapa se ajustará para suprimir una banda particular de ruido.
Importante: asegúrese de elegir el voltaje nominal y el tipo de capacitor correctos.
Los condensadores que se muestran arriba son condensadores de película (generalmente llamados tapa de caja) que estarán clasificados para un voltaje más alto en el rango de kilovoltios, y también es arriesgado usarlos si hay alguna falla, llevarán directamente la línea al caso físico (PE )
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Luis Possatti
robot de la suerte