Hogyan működik az EMC zavarszűrő?

Az interferencia forrásai

Jellegzetes példa lehet a motorvezérléshez és kapcsolóüzemű tápegységekhez használt IGBT inverter. Mindkét eszköz feszültséget és áramot hoz létre meredek élekkel. Az elektromágneses zavarás spektruma fedi a 0,15-től 30MHz-ig terjedő tartományt, ahol a vezetéken haladó interferenciát, és a 30-tól akár 1000MHZ értékig terjedő tartományt, ahol a sugárzás által kibocsátott zavart mérik.

Differenciális (szimmetrikus) modusú zavarAlacsony frekvenciák esetén, több száz kHz-nél a zavarás hasonló, mint a tápfeszültség. Az L és N vezetők által létrehozott áramhurokban áramlik.

Közös (aszimmetrikus) modusú zavarMagasabb frekvenciák esetében, 1MHz fölötti értékeknél az interferenciaforrás és a berendezés parazita kapacitása a földáramkörben interferenciaáramot termel. Ez a közös modusú interferenciaáram a zavart berendezés felé mindkét tápvezeték mentén áramlik, és a földelésen tér vissza az interferenciaforráshoz.

Tipikus EMC szűrő

Áramkompenzált fojtó (Közös modusú tekercs)
A fojtó két tekercset tartalmaz egy közös magon. Az L1 és L2 közötti kapcsolási együttható: k=M/(L1*L2)^0,5, ahol M az L1 és L2 közötti kölcsönös induktivitás. Ideális esetben L1 = L2 és k = L / M

Normál működés és differenciál interferencia üzemmódban az L1-en átfolyó áramot generáló mágneses fluxus kompenzálja az ellenkező irányú L2-en átfolyó áramot. Ebben az esetben: L1=L2=0.5*L dm =L-M. A tipikus áramkompenzált fojtó esetében az M közelít az L-hez és L dm ~ 1% L.

Közös interferencia üzemmódban az L1-en és L2-en átfolyó áram ugyanabban az irányban halad, L1=L2=L CM =L+M

A zavarelnyomás mérése

Az elnyomás a szűrő hatékonyságának mértéke. A zavarelnyomás mérésére alkalmazott vizsgálati eljárást a 2011-es IEC CISPR 17 kiadványban frissítették, és EN 55017 szabványként tették közzé. A generátor kimeneti impedanciája Z 0, és a szűrőterhelés Z 2 egyaránt 50 Ohm.

A zavarelnyomás mértéke az interferenciaforrás és a terhelésimpedancia kimeneti impedanciájától függ. A gyakorlatban az interferenciaforrás kimeneti impedanciája nem ismert, és a szűrőterhelés impedanciája pedig szintén nem 50 Ohm. Ezért az adatlapokban szereplő zavarelnyomási gráfok csak a szűrők egymáshoz való viszonyítására szolgálnak. Nem lehet őket valós helyzetekben használni.

<

Differenciál üzemmódban a zavarelnyomás pontosabb jellemzésének érdekében az IEC CISPR 17 egy 0,1Ohm interferencia forrásimpedanciával és 100Ohm terhelésimpedanciával rendelkező szűrőt ajánl. Ez a módszer közelítő pontosággal határozza meg a legrosszabb esetet.

A FMAB NEO 5500.2637.01 sorozat zavarelnyomási grafikonjából kitűnik, hogy a differenciál interferencia-elnyomás legrosszabb esetben 20 vagy 30dB-el alacsonyabb lehet. A grafikon azt is mutatja, hogy a 20-50 kHz frekvenciatartományban az elnyomás negatív. Ha tehát az interferencia valamelyik harmonikus része beleesik ebbe a sávba, akkor nem elnyomás, hanem felerősítés következik be!

Következtetés

Az 1MHz-ig (differeniális üzemmód) történő zavarelnyomás becsléséhez célszerű a 0,1/100Ohm grafikont figyelembe venni. Az 1MHz-et meghaladó frekvencia esetében a közös modusú interferencia érvényesül, és az 50 Ohm-görbe közelít a tényleges EMC-szűrőveszteséghez.

További Schurter termékekkel kapcsolatos, vagy egyéb információk esetén kérjük, lépjen velünk kapcsolatba a schurter@soselectronic.com címen.