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物联网智能设备-EMI传导输入滤波器的分析 【一】

发布日期:2022-10-18浏览次数:7

物联网智能设备交换网络的输入EMI低通滤波器对系统的EMS设计也非常关键!

我会详细解释。让我们来看看物联网智能设备开关电源系统的EMS图像。

瞬态干扰(EMS)对智能设备构成威胁,并导致产品功能和性能问题!

车辆类型干扰(EMS)的最高噪声电压直接威胁设备,导致产品功能和性能问题!

共模干扰(EMS)和峰值噪声电压不会直接威胁设备。共模干扰不会直接影响设备,但会通过将其转换为差分电压而影响设备!系统需要使用交流电源,这要求体积和效率低,因此使用开关电源非常重要!

物联网智能设备

注:电子产品提供开关电源相关设备!当开关电源的输入滤波器关闭时

1.交换网络对突发干扰的抑制效果非常低。原因是脉冲群干扰的本质是高频共模干扰。

2.开关电源线上的滤波电容器均设置为抑制低频差模干扰。电解电容器不足以抑制开关电源本身的纹波。更不用说抑制谐波分量大于60MHz的脉冲群干扰。

3.用示波器观察开关电源输入端和输出端的脉冲波形,没有明显的干扰衰减效果。

这样,物联网智能产品的开关网络的输入滤波器是抑制开关电源受到脉冲群干扰的重要措施。

注意EMS问题:注意PCB设计!

1.开关网络电路中高频变压器的设计可以在一定程度上抑制脉冲群干扰。

2.开关网络的一次电路和二次电路之间的桥容量为从一次电路进入二次电路的共模干扰提供了一种返回一次电路的方式,对脉冲群干扰也有一定的抑制作用。

3.在开关网络的输出端设置共模滤波电路可以在一定程度上抑制脉冲组的干扰。

4、开关网络本身的电路不抑制脉冲群干扰,但开关电源的开关电源不好,脉冲群干扰会加剧并渗透到开关电源中。

特别是,脉冲群干扰的本质是传导感应干扰和辐射干扰的组合。即使输入滤波器用于抑制线路传导干扰分量,传输线路周围存在的辐射干扰仍然存在,并且开关电源可用于不良布置。 

感应脉冲群干扰中的辐射分量影响整个设备的干扰防护性能。

对于整个物联网电子产品和设备,由于高频数据通信系统,PCB设计主要采用双面印刷电路板和多层印刷电路板的设计。

A、 PCB布线(接地平面的完整性)

B、 电路板接地(最小电路面积)

C、 接地位置(干扰源输入必须就近接地)

为什么要设计物联网智能设备EMI低频滤波器以增加输入高频损耗?

物联网智能设备

核心亮点1:

共模干扰是由开关电源(开关MOS,当功率较大时,MOS增加复印机设计)和地(测试系统的参考地板)之间的分布电容引起的。开关MOS和输出整流二极管电路中的方波电压的高频分量通过分布电容传输到地(参见接线盒)。这将为电源线创建电路。换句话说,高频分量通过由分布式容量和电源线组成的环路产生共模干扰!

核心亮点2:

差模干扰的产生:主要原因是开关电源中的开关管工作在开关状态。当开关接通时,通过电源线的电流线性增加。当开关断开时,电流突然变为o。通过电力线的电流是高频重复三角波脉冲电流。高频谐波分量丰富。随着频率增加,谐波分量的振幅变得越来越小。因此,差模干扰随着频率增加而减少!

注:随着频率的增加,开关设备和地面之间的分布容量变得非常重要!此时,共模干扰越来越高,小的共模电流会造成很大的干扰!

在这部分,我可以通过EMI测试系统的CM DM分离器获得数据。

开关电源产生的噪声包括共模噪声和差分操作噪声。共模干扰是由电流导体和地之间的电位差引起的。差模干扰是由载流导体之间的电位差引起的,其特征是两条线路的噪声电压与相同电位相反。注:线路上干扰电压的这两个分量通常同时存在。

如果没有特定的EMI低通滤波器,您可以想象您无法通过测试标准!

 


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