APEC: Y 커패시턴스 증배기 IC로 EMC 인덕터 축소

업데이트: 22년 2023월 XNUMX일
APEC: Y 커패시턴스 증배기 IC로 EMC 인덕터 축소

원칙적으로 IC는 커패시턴스 승수를 구현합니다. 회로 Y-를 에뮬레이트하기 위해커패시터 기존의 수동 필터 설계에서.

더 작은 필터 인덕터와 커패시터(상위 다이어그램) XNUMX개 또는 XNUMX개의 AC 전력 도체에서 전압의 고주파 성분을 합산한 다음 이러한 신호에서 파생된 역상 AC 전류를 중성선으로 다시 주입합니다.

이 기존 수동 EMC 필터 회로와 능동 회로를 비교하십시오.

TI에 따르면 "유효 활성 커패시턴스는 회로 이득과 주입 커패시턴스에 의해 설정됩니다." “활성 EMC 필터 감지 및 주입 임피던스는 작은 구성 요소로 상대적으로 낮은 정전 용량 값을 사용합니다.
발자취."

[이 체계에서 정확히 전류가 흐르는 위치에 대한 논의를 보려면 이 기사의 맨 아래로 스크롤하십시오.]

메커니즘이 무엇이든 결과는 공통 ​​모드 잡음에 대한 낮은 임피던스 경로로 "예를 들어 15kHz에서 25MHz에 걸쳐 150~3dB의 CM 잡음 감소를 가능하게 하여 공통 모드 초크의 크기를 줄이는 데 도움이 됩니다"라고 TI는 말했습니다. . 또한 "30kHz와 100MHz 사이에서 최대 3dB"이며 "전도 및 복사 방출에 대한 CISPR 25 클래스 5 EMI 제한을 충족하는 데 도움이 될 수 있다"고 말했습니다.

단상 버전과 XNUMX상 버전의 차이점은 전압을 감지하기 위해 제공되는 입력 수(각각 XNUMX개 또는 XNUMX개)뿐입니다.왼쪽 다이어그램Walk Through California 프로그램, 세 단계 버전에는 XNUMX개의 입력 부하 저항이 있습니다). 이러한 모든 신호는 내부적으로 단일 AC 신호로 합산되며 다시 주입되기 전에 적절하게 필터링됩니다.

감지 및 주입 커패시터(다이어그램 참조) Y 등급 부품이어야 합니다.

출력의 다른 수동 부품은 댐핑을 위한 것입니다. 즉, 여전히 필요한 공통 모드 초크 인덕턴스와 주입 커패시턴스 사이의 공진을 관리하기 위한 것입니다. 이는 능동 루프 게인에 복소수 제로 쌍으로 나타납니다.

단상 및 12상 상용 애플리케이션용 TPSF1C12 및 TPSF3C12, 자동차용 TPSF1C1-Q12 및 TPSF3C1-Q2023의 XNUMX가지 장치가 있습니다. 양산은 XNUMX년 XNUMX분기로 예정되어 있으며 추가 능동 EMI 필터 IC는 올해 후반에 출시될 예정입니다.

작동은 8~16V 이상(18V 견딤) 및 최대 105°C 주변 온도(150°C 접합부)입니다.

보호에는 다음이 포함됩니다.전압 잠금 및 열 차단, 인에이블 패드가 있습니다.

TI는 "IEC 61000-4-5 서지 내성 요구 사항을 충족하여 과도 전압 억제 다이오드와 같은 외부 보호 부품의 필요성을 최소화합니다"라고 말했습니다.

포장은 4.2 x 3.3mm 14pad SOT-23입니다.

온보드 충전기, 서버 및 무정전 전원 공급 장치에서 애플리케이션이 예상됩니다.

이 애플리케이션 노트에는 이러한 IC에 대한 가장 명확한 정보가 포함되어 있으며 성직 수 여자 크기 축소

Electronics Weekly는 이 계획이 어떻게 작동하는지 숙고합니다. (주입된 전류 루프가 어디에 있는지 설명하지는 않았지만 이 숙고가 잘못되었다고 말하는 바로 아래의 TI 응답을 읽으십시오. 명명법의 문제인 경우를 대비하여 주입된 전류와 관련된 전류 루프에 대한 추가 질문이 전송되었습니다.) .
EW의 고민:
TI의 문헌에는 중성선에 전류를 주입하는 것이 많이 언급되어 있지만, Electronics Weekly에는 그렇지 않은 것으로 보입니다. IC 대부분의 작업을 수행하고 있습니다. IC의 접지는 EMC 접지에 연결되며 일반적인 Y 커패시터와 마찬가지로 공통 모드 EMC 에너지가 여기를 통해 버려집니다. 그러나 회로의 이득은 필요한 만큼 감소합니다. 콘덴서 크기.
패시브 디자인의 Y 커패시터는 게인 + C로 대체됩니다.NJI 및 기존 X-커패시터를 통한 경로 – 사실상 IC와 그 회로는 일부 공통 모드 노이즈를 X-커패시터가 처리할 수 있는 차동 노이즈로 변환했습니다. 무중성 삼상 시스템에서 CNJI XNUMX개의 축전기로 된 별 모양으로 교체해야 합니다.

EW 질문: IC의 접지 연결 핀을 통해 접지에 AC 전류를 주입하여 공통 모드 노이즈를 제거하고 있습니까?
TI 응답: 아니오, 진폭은 같지만 위상이 반대인 전력선에 AC 전류가 주입되어 CM 노이즈를 상쇄합니다.

EW 질문: 그렇다면, 그리고 이 전류가 중성선에 상대적인 경우: 이 회로는 억제된 공통 모드 잡음의 일부를 차동 잡음으로 전환합니까? 이 잡음은 비중립 전력선(또는 XNUMX상 라인에 여전히 존재함) )
TI 응답: 아니요, CM 노이즈가 DM 노이즈로 변환되지 않습니다. DM 노이즈는 여전히 전력선에 존재할 수 있지만 CM 노이즈는 특히 AEF에 의해 감소됩니다. CM 노이즈는 시스템의 기생 커패시턴스의 기여를 통해 더 낮은 주파수에서 우세하며 주로 큰 필터 크기를 담당합니다.