アクティブ EMI フィルタリング 騒音削減とEMC性能を向上させる
電気磁気干渉 (EMI) は,電子機器の操作において長らく持続的な課題であり,発射装置と周辺機器の安定性に影響を与えています.アクティブ EMI フィルタリング技術が革新的な解決策として登場しました電気磁気互換性 (EMC) の性能を向上させるため,電磁気障害を積極的に減少または排除する.
従来のEMIフィルタリングは,RC,LC,RLC構成に配置されたレジスタ (R),コンデンサ (C),インダクタ (L) などの受動部品に依存しています.シンプルでコスト効率が良いので特に物理的なサイズと周波数特有の性能に関して,特定のアプリケーションでは制限があります.アクティブ EMI フィルタリングは,動作するアンプやトランジスタなどのアクティブな電子部品を使用しますEMIの抑制をより柔軟かつ効率的に実現するために,制御戦略と組み合わせます.効率とコストのバランスを保つため,アクティブとパシブの両方の要素を統合したハイブリッドソリューションも普及しています..
International regulatory bodies including the International Electrotechnical Commission (IEC) and Federal Communications Commission (FCC) enforce stringent EMC standards that define permissible electromagnetic radiation and conducted interference levelsこれらの規制は,ワイヤレス通信や放送などの基本的なサービスを電子的なクロス干渉から保護します.これらの基準の遵守により,EMIフィルターは複雑な電磁環境における信頼性の高い動作を保証するための不可欠な部品になります.
DC/DC変換機,インバーター,直流機を含む電源変換装置は,高周波の電流/電圧トランジエントを生成するスイッチ操作による主要なEMI源である.パワーエレクトロニクスの普及が 産業や自動車業界に広がるにつれて電気通信アプリケーションは,放射性EMI抑制における革新を推進しています.広範囲に普及している技術です.
アコースティック・アクティブ・ノイズ・キャンセリングに触発されたアクティブ・EMI・フィルタリングは,干渉を抑制するために相反信号を生成することで動作する.標準的なアクティブEMIフィルターは3つの基本段階からなる.:
- 感知段階:高周波電流の電流トランスフォーマーや電圧の電容分割器を用いた回路でEMIノイズを検出し,ノイズ信号の特徴を正確に複製する.
- 電子ステージ:プロセスは,操作増幅器,計器増幅器,またはトランジスタを使用して増幅と相反を介して信号を検出する.
- 注射段階:処理された信号を消去するために反相の回路に戻し,通常は電流または電圧のシリーズトランスフォーマーのための容量経路を通じて.
重要な設計原理により,アクティブフィルターは DCまたはライン周波数操作を変化させずに高周波ノイズのみに影響を与える.
EMI騒音は2つの主要な形態で表れます.
- 共通モード (CM):地面に対して複数の導体で同一相で同時に発生するノイズ.
- 差分モード (DM):導体間の相反相を示すノイズ
各型は,効果的な抑制のために,異なるアクティブフィルタートポロジーと構成を必要とします.
活性EMIフィルターは2つの基本的な制御方法を実装します.
- フィードバック制御:受信機でノイズを検知し 補償信号を生成します
- フードフォワード制御:騒音源を検知し 反発信号を発します
それぞれの戦略は,異なる運用状況に適したユニークな利点を持っています.
挿入損失 (IL) は,デシベル (dB) で計算されるフィルター効率の主要指標として,以下のように計算されます.
IL = 20log10(おめでとうございます持っていないオーケストラがやってきてと(笑)
この場合は,持っていないそしてVとフィルター以外の負荷電圧とフィルター付きの負荷電圧を表します. IL の値が高くなった場合,より大きな減声を示し,1 の値以下では,望ましくない騒音増幅を示します.
積極的なEMIフィルターは,受動的な代替品と比較して,以下のようなことを提供します.
- システムインピーダンスの特性への依存度が低下
- 大型の受動部品なしで優れた高周波性能
しかし,設計上の考慮事項は以下の通りです.
- 外部電源の要件
- 電子安定管理
- 騒音消去の精度要求
慎重に設計を最適化することで,アクティブなEMIフィルタリングは,電磁互換性の向上への効果的な経路を提供します.デバイスの性能とシステムの信頼性を向上させる.
