APEC: IC nhân điện dung Y thu nhỏ cuộn cảm EMC

Cập nhật: ngày 22 tháng 2023 năm XNUMX
APEC: IC nhân điện dung Y thu nhỏ cuộn cảm EMC

Về nguyên tắc, các IC thực hiện hệ số nhân điện dung mạch để mô phỏng Y-Tụ trong một thiết kế bộ lọc thụ động thông thường.

Họ làm trong khi ngồi giữa cuộn cảm và tụ điện lọc nhỏ hơn (sơ đồ trên cùng) trong khi tính tổng các thành phần tần số cao của điện áp từ hai hoặc bốn dây dẫn nguồn xoay chiều, sau đó bơm một dòng điện xoay chiều ngược pha bắt nguồn từ các tín hiệu này trở lại dây trung tính.

So sánh mạch tích cực với mạch lọc EMC thụ động thông thường này

Theo TI, “Điện dung hoạt động hiệu quả được thiết lập bởi mức tăng mạch và điện dung tiêm”. “Các trở kháng tiêm và cảm biến của bộ lọc EMC hoạt động sử dụng các giá trị điện dung tương đối thấp với thành phần nhỏ
dấu chân.”

[Cuộn xuống cuối bài viết này để thảo luận về vị trí chính xác của các dòng chảy trong sơ đồ này]

TI cho biết, dù là cơ chế nào thì kết quả là một đường dẫn trở kháng thấp cho tiếng ồn ở chế độ chung cho phép “giảm tiếng ồn CM từ 15 đến 25dB, chẳng hạn như 150kHz xuống 3MHz, giúp giảm kích thước của cuộn cảm ở chế độ chung”. . Nó cũng cho biết: “tối đa 30dB ở giữa 100kHz và 3MHz” và rằng chúng có khả năng “giúp đáp ứng các giới hạn EMI Loại 25 của CISPR 5 đối với phát xạ dẫn và bức xạ”.

Sự khác biệt giữa phiên bản một pha và ba pha chỉ là số lượng đầu vào được cung cấp để cảm nhận điện áp – tương ứng là hai hoặc bốn (sơ đồ bên trái, Các Ba giai đoạn phiên bản có bốn điện trở tải đầu vào). Tất cả các tín hiệu này được tổng hợp bên trong thành một tín hiệu xoay chiều duy nhất, tín hiệu này được lọc thích hợp trước khi được đưa vào lại.

Các tụ điện cảm giác và tiêm (xem sơ đồ) phải là các thành phần được xếp hạng Y.

Các thành phần thụ động khác trên đầu ra là để giảm chấn – để quản lý sự cộng hưởng giữa cuộn cảm ở chế độ chung vẫn cần thiết và điện dung tiêm – xuất hiện trong mức tăng của vòng lặp hoạt động dưới dạng một cặp số XNUMX phức tạp.

Có bốn thiết bị: TPSF12C1 và TPSF12C3 dành cho các ứng dụng thương mại một pha và ba pha, sau đó là TPSF12C1-Q1 và TPSF12C3-Q1 dành cho ô tô. Việc sản xuất số lượng lớn được lên kế hoạch vào quý 2023 năm XNUMX, với các IC lọc EMI hoạt động bổ sung sẽ xuất hiện vào cuối năm nay.

Hoạt động trên 8 đến 16V (chịu được 18V) và môi trường xung quanh lên tới 105°C (đường giao nhau 150°C).

Bảo vệ bao gồm dưới-Vôn khóa và tắt nhiệt, và có một bảng kích hoạt.

TI cho biết chúng “đáp ứng các yêu cầu về khả năng miễn dịch đột biến theo tiêu chuẩn IEC 61000-4-5, giảm thiểu nhu cầu về các thành phần bảo vệ bên ngoài như điốt triệt tiêu điện áp thoáng qua”.

Bao bì là 4.2 x 3.3mm 14pad SOT-23

Các ứng dụng được thấy trước trong bộ sạc trên bo mạch, máy chủ và nguồn điện liên tục.

Ghi chú ứng dụng này có thông tin rõ ràng nhất về các IC này và bao gồm một ví dụ về Cuộn cảm giảm kích cỡ xuống

Tuần báo Điện tử cân nhắc cách thức hoạt động của kế hoạch này (Vui lòng đọc phản hồi của TI ngay bên dưới phần này, nói rằng suy nghĩ này là sai, mặc dù không giải thích vị trí của các vòng dây được đưa vào. Đề phòng trường hợp đó là vấn đề về danh pháp, các câu hỏi khác đã được gửi về các vòng dây hiện tại liên quan đến dòng điện được đưa vào) .
EW đang cân nhắc:
Tài liệu của TI đề cập đến việc bơm dòng điện vào đường dây trung tính rất nhiều, nhưng không phải, theo Electronics Weekly, rằng thiết bị đầu cuối mặt đất (và Vdd+tách rời) của IC đang thực hiện phần lớn công việc. Mặt đất của IC được kết nối với mặt đất EMC và năng lượng EMC ở chế độ chung được truyền qua đây, giống như với các tụ điện Y thông thường – nhưng mức tăng trong mạch làm giảm mức cần thiết tụ kích cỡ.
Các tụ điện Y trong thiết kế thụ động được thay thế bằng mức tăng cộng với CNJI và một đường dẫn qua các tụ điện X hiện có – trên thực tế, IC và mạch của nó đã chuyển đổi một số nhiễu ở chế độ chung thành nhiễu vi sai mà tụ điện X có thể xử lý được. Trong hệ thống ba pha không có trung tính, CNJI sẽ cần phải được thay thế bằng một ngôi sao gồm ba tụ điện.

Câu hỏi EW: Tiếng ồn ở chế độ chung có được loại bỏ bằng cách đưa dòng điện xoay chiều xuống đất thông qua chân kết nối đất của IC không?
Phản hồi TI: Không, một dòng điện xoay chiều được đưa vào các đường dây điện có biên độ bằng nhau nhưng ngược pha để loại bỏ nhiễu CM.

Câu hỏi EW: Nếu vậy, và nếu dòng điện này có liên quan đến đường dây trung tính: Có phải mạch này đang biến một số nhiễu chế độ chung bị triệt tiêu thành nhiễu vi sai – vẫn xuất hiện trên đường dây điện không trung tính (hoặc các đường dây, trong ba pha )
Phản hồi của TI: Không, nhiễu CM không được chuyển đổi thành nhiễu DM. Tiếng ồn DM có thể vẫn tồn tại trong đường dây điện, nhưng tiếng ồn CM được giảm cụ thể bằng AEF. Tiếng ồn CM chiếm ưu thế ở các tần số thấp hơn thông qua sự đóng góp của các điện dung ký sinh của hệ thống và chịu trách nhiệm chính cho kích thước bộ lọc lớn.