¿Por qué añadir un filtro de paso bajo EMI para aumentar la pérdida de alta frecuencia de inserción?

2025-01-13 15:06

Punto clave 1


Interferencia de modo común: Existe una capacitancia distribuida entre la fuente de alimentación conmutada (MOS de conmutación, cuando la potencia de salida es grande, el MOS aumentará el diseño del disipador de calor) y la tierra (la placa de tierra de referencia del sistema de prueba), el componente de alta frecuencia del voltaje de onda cuadrada en el circuito del MOS de conmutación y el diodo rectificador de salida se transmite a tierra (placa de tierra de referencia) a través de la capacitancia distribuida, de modo que se forma un bucle con la línea de alimentación, y el componente de alta frecuencia genera una perturbación de modo común a través de la capacitancia distribuida y la línea de alimentación para formar un bucle.


Punto clave 2


La generación de interferencia de modo diferencial: principalmente el tubo del interruptor en la fuente de alimentación conmutada está en el estado de conmutación, cuando el tubo del interruptor está encendido, la corriente que fluye a través de la línea de alimentación aumenta linealmente y la corriente muta a O cuando el tubo del interruptor está apagado, por lo que la corriente que fluye a través de la línea de alimentación es una corriente pulsante de onda triangular repetida de alta frecuencia, que contiene un rico componente armónico de alta frecuencia, y la amplitud del componente armónico se volverá cada vez más pequeña con el aumento de frecuencia, por lo que la perturbación del modo diferencial se reduce con el aumento de frecuencia.


Nota: A medida que aumenta la frecuencia, la distribución de la capacitancia entre la tierra de nuestros dispositivos de conmutación se vuelve crítica, y la interferencia de modo común se vuelve cada vez mayor, y las pequeñas corrientes de modo común producirán una gran interferencia.


Rutas de bucle para el acoso de modo común y diferencial:






Como se muestra en la figura anterior, el ruido generado por el sistema de fuente de alimentación conmutada incluye ruido de modo común y ruido de modo diferencial. La interferencia de modo común es causada por la diferencia de potencial entre el conductor portador de corriente y la tierra, que se caracteriza porque el voltaje de ruido en las dos líneas está en la misma dirección del potencial, mientras que la interferencia de modo diferencial se debe a la diferencia de potencial entre los conductores portadores de corriente, y su característica es que el voltaje de ruido en las dos líneas es opuesto al mismo potencial.


Es importante tener en cuenta que, por lo general, estos dos componentes del voltaje interferente en la línea existen simultáneamente.


Como puede ver en el diagrama de estructura de la placa de circuito interno del producto y dispositivo electrónico, no podemos pasar el estándar de prueba sin un filtro de paso bajo EMI específico debido a parámetros espurios que afectan las características del canal de acoplamiento.





En la banda de frecuencia de perturbación conducida EMI < 30 MHz, los canales de acoplamiento de la mayoría de los sistemas de suministro de energía conmutada generalmente se analizan mediante diagramas de red de circuitos. Sin embargo, cualquier componente de la fuente de alimentación conmutada, como resistencias, condensadores, inductores, interruptores y diodos, contiene parámetros espurios, y cuanto más amplia sea la banda de frecuencia estudiada, mayor será el orden del circuito equivalente.


Como resultado, los circuitos equivalentes de una fuente de alimentación conmutada, incluidos los parámetros espurios de cada componente y el acoplamiento entre componentes, serán mucho más complejos, como:


A alta frecuencia, los parámetros espurios tienen una gran influencia en las características del canal de acoplamiento, y la existencia de capacitancia distribuida se convierte en el canal de perturbación electromagnética.


Cuando la potencia del tubo del interruptor es grande, el tubo del interruptor generalmente necesita agregar un disipador de calor, y la capacitancia de distribución entre el disipador de calor y el tubo del interruptor no se puede ignorar a alta frecuencia, lo que puede formar una fuente de perturbación de radiación orientada al espacio y una fuente de perturbación de modo común de conducción de línea eléctrica.


En resumen, sabemos que agregar un filtro de potencia de paso bajo EMI a la entrada puede permitir un diseño eficiente de interferencias conducidas en el sistema de energía.