APEC: Y kapasitans çarpanı IC, EMC indüktörlerini küçültüyor

Güncelleme: 22 Mart 2023
APEC: Y kapasitans çarpanı IC, EMC indüktörlerini küçültüyor

Prensip olarak IC'ler bir kapasitans çarpanı uygular devre Y'yi taklit etmek içinKondansatörler geleneksel bir pasif filtre tasarımında.

Daha küçük filtre indüktörleri ve kapasitörleri arasında otururken bunu yaparlar (üst diyagram) iki veya dört ac güç iletkeninden gelen gerilimlerin yüksek frekanslı bileşenlerini toplarken ve ardından bu sinyallerden türetilen bir anti-faz ac akımını nötre geri enjekte ederken.

Aktif devreyi bu geleneksel pasif EMC filtre devresiyle karşılaştırın

TI'ye göre "Etkili aktif kapasitans, devre kazancı ve enjeksiyon kapasitansı tarafından belirlenir." "Aktif EMC filtre algılama ve enjeksiyon empedansları, küçük bileşenlerle nispeten düşük kapasitans değerleri kullanıyor
ayak izi."

[Bu şemada akımların tam olarak nerede aktığına dair bir tartışma için bu makalenin en altına gidin]

Mekanizma ne olursa olsun, sonucun ortak mod gürültüsü için düşük empedanslı bir yol olduğunu söyleyen TI, "örneğin 15 kHz'den 25 MHz'e kadar 150 ila 3 dB CM gürültü azaltımına olanak tanıyarak ortak mod bobinlerinin boyutunun azaltılmasına yardımcı olur" dedi. . Ayrıca şunları söyledi: "30kHz ile 100MHz arasında 3dB'ye kadar" ve "iletilen ve yayılan emisyonlar için CISPR 25 Sınıf 5 EMI sınırlarının karşılanmasına yardımcı olma" kapasitesine sahip oldukları.

Tek ve üç fazlı versiyonlar arasındaki fark, yalnızca gerilimleri algılamak için sağlanan girişlerin sayısıdır (sırasıyla iki veya dört) (sol diyagram, Üç faz versiyonda dört giriş yükü direnci bulunur). Bu sinyallerin tümü dahili olarak tek bir ac sinyali halinde toplanır ve yeniden enjekte edilmeden önce uygun şekilde filtrelenir.

Algılama ve enjeksiyon kapasitörleri (diyagramlara bakın) Y dereceli bileşenler olmalıdır.

Çıkıştaki diğer pasif bileşenler, aktif döngü kazancında bir çift karmaşık sıfır olarak görünen, hala ihtiyaç duyulan ortak mod bobin endüktansı ile enjeksiyon kapasitansı arasındaki rezonansı yönetmek için sönümleme içindir.

Dört cihaz bulunmaktadır: tek ve üç fazlı ticari uygulamalar için TPSF12C1 ve TPSF12C3, ardından otomotiv kullanımı için TPSF12C1-Q1 ve TPSF12C3-Q1. Hacimsel üretimin 2023'ün ikinci çeyreği için planlanması planlanıyor ve ek aktif EMI filtre IC'leri bu yılın sonlarında ortaya çıkacak.

Çalışma 8 ila 16V'nin üzerinde (18V'a dayanıyordu) ve 105°C'ye kadar ortam sıcaklığında (150°C bağlantı).

Korumalar şunları içerir:Voltaj kilitleme ve termal kapatma vardır ve bir etkinleştirme paneli vardır.

TI, bunların "IEC 61000-4-5 dalgalanma bağışıklık gereksinimlerini karşılayarak geçici voltaj bastırma diyotları gibi harici koruma bileşenlerine olan ihtiyacı en aza indirdiğini" söyledi.

Ambalaj 4.2 x 3.3 mm 14pad SOT-23'tür

Yerleşik şarj cihazlarında, sunucularda ve kesintisiz güç kaynaklarında uygulamalar öngörülmektedir.

Bu uygulama notu, bu IC'ler hakkında en net bilgiyi içerir ve bir örnek içerir. indüktör boyut küçültme

Electronics Weekly bu planın nasıl çalıştığını düşünüyor (Lütfen bunun hemen altındaki TI yanıtını okuyun, enjekte edilen akım döngülerinin nerede olduğunu açıklamasa da bu düşüncenin yanlış olduğunu söyleyin. Bunun bir isimlendirme sorunu olması durumunda, enjekte edilen akımla ilişkili akım döngüleriyle ilgili başka sorular gönderilmiştir) .
EW şunu düşünüyor:
TI literatürü, nötr hatta akım enjekte edilmesinden çokça bahseder, ancak Electronics Weekly'ye göre, nötr hattın toprak terminali (ve Vdd+dekuplajı) öyle değildir. IC işin büyük kısmını yapıyor. IC'nin topraklaması EMC topraklamasına bağlanır ve normal Y kapasitörlerinde olduğu gibi ortak mod EMC enerjisi buradan boşaltılır - ancak devredeki kazanç gerekli enerjiyi azaltır kondansatör boyutu.
Pasif tasarımdaki Y kapasitörlerinin yerini kazanç artı C alırNJI ve mevcut X kapasitörleri boyunca bir yol - aslında IC ve devresi, ortak mod gürültüsünün bir kısmını X kapasitörleri tarafından giderilebilecek diferansiyel gürültüye dönüştürdü. Nötrsüz üç fazlı bir sistemde, CNJI üç kapasitörden oluşan bir yıldızla değiştirilmesi gerekecektir.

EW sorusu: Ortak mod gürültüsü, IC'nin toprak bağlantı pimi aracılığıyla toprağa ac akımı enjekte edilerek gideriliyor mu?
TI yanıtı: Hayır, CM gürültüsünü ortadan kaldırmak için güç hatlarına genliği eşit ancak fazı zıt olan bir AC akımı enjekte edilir.

EW sorusu: Öyleyse ve bu akım nötr hatta göreli ise: Bu devre, bastırılmış ortak mod gürültüsünün bir kısmını, nötr olmayan güç hattında (veya üç fazlı hatlarda) hala mevcut olan diferansiyel gürültüye dönüştürüyor mu? )
TI yanıtı: Hayır, CM gürültüsü DM gürültüsüne dönüştürülmüyor. Güç hatlarında DM gürültüsü hala mevcut olabilir ancak CM gürültüsü AEF tarafından özellikle azaltılır. CM gürültüsü, sistemin parazitik kapasitanslarının katkısıyla düşük frekanslarda hakimdir ve esas olarak büyük filtre boyutundan sorumludur.