Pregunta sobre filtrado EMI

Diseñé varios suministros de conmutación que tenían que pasar varios estándares de EMC a partir de 30 MHz y más, y puedo decir que las perlas de ferrita son excelentes en frecuencias de 100 MHz y superiores, pero no todas las perlas son iguales. Para frecuencias más bajas, he descubierto que no son del todo inútiles, especialmente el 1206 y los tamaños más grandes, especialmente. con condensadores cerámicos modernos de baja ESR en una disposición de filtro pi (perla en serie, tapa a GND en cada extremo).

Funcionan sorprendentemente bien por 3 razones:

1. La perla agrega una inductancia en serie pequeña, sin pérdidas (y aquí, elegir la perla correcta con una inductancia en serie alta ayuda mucho)
2. Añaden una pequeña resistencia en serie. Esta impedancia combinada aún puede amortiguar significativamente las frecuencias de 10 MHz.
3. El simple hecho de hacer provisiones para un cordón lo obliga a enrutar todo a través de un camino único y más estrecho, lo que generalmente ayuda al diseño.

En diseños más antiguos, solíamos simplemente hacer un filtro pi usando el mismo inductor que para el convertidor DC2DC. Esto funciona bien para filtrar suministros más antiguos con frecuencias de conmutación más bajas (y mantiene bajo el costo de la lista de materiales) y hasta unos pocos MHz de ruido, pero parece perder efectividad a medida que se acerca al SRF del inductor que eligió, pero por supuesto puede llegar bastante lejos con, por ejemplo, una cerámica de 100 nF (incluso si tiene una clasificación de cientos de voltios, si es necesario) justo en los pines de entrada de alimentación, confiando en la inductancia del cableado para proporcionar la otra mitad del filtro.

LTSpice tiene excelentes modelos de diferentes perlas de ferrita Wurth, que le permiten ver qué atenuación se puede lograr incluso con las perlas más pequeñas y algunos límites de ESR bajos.

Sin embargo, el diseño es crucial, y un buen IC convertidor DC2DC vendrá con una gran cantidad de buenas sugerencias en los consejos de diseño.

Las perlas de ferrita ni siquiera tienen tanta pérdida a frecuencias relativamente bajas, se comportan más como un inductor (pequeño, unos pocos uH), lo que puede ser una trampa para los incautos.

Son más útiles en VHF y frecuencias más altas. desde aquí

El tiene razón. La mayoría de las perlas de ferrita están clasificadas a 100 MHz y más. Tienen un impacto mínimo en el rango de 1 a 100 MHz, que es lo que le interesa.

Y dado que, como radioaficionado, está operando receptores sensibles en ese rango, necesita MUCHA atenuación.

Los filtros de paso bajo necesitan TRES elementos para funcionar:

• un elemento en SERIE , ya sea una resistencia o un inductor o una combinación de R+L en paralelo que permite que el inductor pase la corriente CC_con un costo mínimo o nulo de margen de CC, y la resistencia proporciona amortiguación

luego en

• un elemento de DESVIACIÓN , el condensador

con los elementos SERIES y SHUNT construidos sobre

• un plano de TIERRA , necesario para la separación de los cables Ground_IN y Ground_out.

Considere 10 ohmios y 10uF. La constante de tiempo es 100 uSec, o 1600 Hertz F3dB. este bajo F3dB atenuará la basura Switch Reg de alta frecuencia (quizás a 1.6MHz) en 60dB idealmente. Sí, a los 10 mA Iddq que necesita su circuito analógico, su VDD_A ahora es 10 mA * 10 ohmios = 0,1 voltios más bajo, por lo que 3,3 voltios se convierten en 3,2 voltios, pero la mayoría de los circuitos analógicos funcionarán bien con 0,1 voltios menos VDD.

Aquí hay un enlace a una respuesta que proporciona respuestas de frecuencia de filtros con y sin amortiguación, con y sin resistencia DC_series que utiliza el margen de suministro. Lea todas las respuestas, por favor.

Condensador de derivación frente a filtro de paso bajo

ADVERTENCIA: no comparta puntos de soldadura en el plano de tierra con GROUND_IN, Ground_OUT y CAPACITOR_GROUND. Para una buena atenuación, tenga los TRES puntos de soldadura bien separados --- al menos 10 diámetros de los puntos de soldadura.

Tenga en cuenta que necesita aprender sobre los flujos de corriente 2_D, en la resistencia muy baja de una hoja de lámina de cobre.

Mi pregunta es si el autor tiene razón o no.

El autor no está considerando que los FB se usan predominantemente como un componente con pérdida y, por lo tanto, creo que los malinterpreta o está siendo vago en la elección de palabras. Tiene razón en que los FB no aportan mucho a la fiesta a bajas frecuencias aparte de un poco de inductancia, pero eso no es de lo que se tratan los FB.

¿Se olvidó el autor de considerar esto y solo consideró la alta impedancia de un inductor en RF?

Eso puede ser cierto, pero su uso del término perla de ferrita no es útil.