Eine detaillierte Analyse der Messung von EMI-Testempfängern

1. Einleitung
Mit der rasanten Entwicklung der modernen Wissenschaft und Technologie werden Elektronik, Leistungselektronik und elektrische Geräte immer häufiger eingesetzt. Die von ihnen während des Betriebs erzeugten elektromagnetischen Signale mit hoher Dichte und breitem Spektrum füllen den gesamten Raum aus und bilden eine komplexe elektromagnetische Umgebung. Die komplexe elektromagnetische Umgebung erfordert, dass elektronische Geräte und Netzteile eine höhere elektromagnetische Verträglichkeit aufweisen. Daher die Technologie des Unterdrückens Elektromagnetische Interferenz findet immer mehr Beachtung. Erdung, Abschirmung und Filterung sind die drei Hauptmaßnahmen zur Unterdrückung Elektromagnetische Interferenz. Im Folgenden werden hauptsächlich EMI-Filter vorgestellt, die in Netzteilen verwendet werden, ihre Grundprinzipien und korrekten Anwendungsmethoden.

2. Die Rolle von Entstörfiltern in Stromversorgungsgeräten
Die Stromversorgung elektronischer Geräte, wie z. B. ein 220-V-/50-Hz-Wechselstromnetz oder ein 115-V-/400-Hz-Wechselstromgenerator, weist verschiedene EMI-Störungen auf, darunter künstliche EMI-Störquellen, wie z Signale, die induzieren Elektromagnetische Interferenz Signale auf Stromleitungen und Verbindungskabeln von elektronischen Geräten, rotierenden elektrischen Maschinen und Zündsystemen, die transiente Prozesse und abgestrahlte Rauschstörungen in induktiven Lastkreisen erzeugen; und natürliche Interferenzquellen wie Blitze. Das Entladungsphänomen und das himmelelektrische Interferenzrauschen im Universum, das erstere hat eine kurze Dauer, aber große Energie, und das letztere hat einen weiten Frequenzbereich. Außerdem erzeugen die elektronischen Schaltungskomponenten selbst auch thermisches Rauschen, wenn sie arbeiten.

Diese Elektromagnetische Interferenz Rauschen kann durch Strahlungs- und Leitungskopplung den normalen Betrieb verschiedener elektronischer Geräte beeinträchtigen, die in dieser Umgebung betrieben werden.

Alle Arten von geregelter Stromversorgung selbst ist auch eine Quelle von Elektromagnetische Interferenz. In der linear geregelten Stromversorgung kann der durch Gleichrichtung gebildete unidirektionale pulsierende Strom ebenfalls dazu führen Elektromagnetische Interferenz; Das Schaltnetzteil hat die Vorteile einer geringen Größe und eines hohen Wirkungsgrads und wird in modernen elektronischen Geräten immer häufiger verwendet. Da es jedoch im Schaltzustand bei der Leistungsumwandlung verwendet wird, ist es eine starke EMI-Rauschquelle. und das von ihm erzeugte EMI-Rauschen hat einen breiten Frequenzbereich und eine hohe Intensität. Diese Elektromagnetische Interferenz Rauschen verschmutzt auch die elektromagnetische Umgebung durch Strahlung und Leitung und beeinträchtigt dadurch den normalen Betrieb anderer elektronischer Geräte.

Für elektronische Geräte, wann EMI Rauschen wirkt sich auf analoge Schaltungen aus, das Signal-Rausch-Verhältnis der Signalübertragung verschlechtert sich, und in schweren Fällen wird das zu übertragende Signal von EMI-Rauschen überwältigt und kann nicht verarbeitet werden. Wann EMI Rauschen wirkt sich auf digitale Schaltungen aus, es kann Fehler in logischen Beziehungen verursachen und zu fehlerhaften Ergebnissen führen.

Für die Stromversorgungsausrüstung gibt es zusätzlich zu der Stromwandlungsschaltung Treiberschaltungen, Steuerschaltungen, Schutzschaltungen, Eingangs- und Ausgangspegel-Erfassungsschaltungen usw., und die Schaltungen sind ziemlich komplex. Diese Schaltungen bestehen hauptsächlich aus integrierten Schaltungen für allgemeine oder spezielle Zwecke. Wenn aufgrund elektromagnetischer Störungen eine Fehlfunktion auftritt, funktioniert die Stromversorgung nicht mehr, wodurch die elektronischen Geräte nicht mehr normal funktionieren. Der Netzrauschfilter kann effektiv verhindern, dass die Stromversorgung durch externe Störungen gestört wird elektromagnetische Rauschstörungen.

Außerdem ist ein Teil der EMI Rauschen, das vom Eingangsende des Netzteils eindringt, kann am Ausgangsende des Netzteils auftreten und erzeugt eine induzierte Spannung im Lastkreis des Netzteils, die der Grund für eine Fehlfunktion des Schaltkreises oder eine Störung des Übertragungssignals wird im Kreislauf. Diese Probleme können auch mit Rauschfiltern verhindert werden.

LISUN EMI-Empfängersystem für die Leitung von EMI-Strahlung (elektromagnetische Interferenz) oder durchgeführte Emissionsprüfungen. Der EMI-9KB Der EMI-Empfänger wird durch die vollständige Verschlussstruktur und ein stark elektrisch leitendes Material hergestellt, das eine hohe Abschirmwirkung hat. Aufgrund der neuen Technologie für die EMI-Testsystem, es löste das Problem der Eigen-EMI des Instruments. Die Testergebnisse entsprechen dem Testbericht im internationalen Format. Das EMI-Testsystem EMI-9KB voll erfüllt CISPR15:2018, CISPR16-1, GB17743, FCC, EN55015 und EN55022.

Die Rolle von Entstörfiltern in Stromversorgungsgeräten ist wie folgt:
(1) Verhindern Sie, dass externes elektromagnetisches Rauschen die Arbeit des Steuerkreises der Stromversorgungsausrüstung selbst stört;
(2) verhindern, dass externes elektromagnetisches Rauschen die Arbeit der Last der Stromversorgung stört;
(3) Unterdrücke die EMI vom Netzteil selbst erzeugt;
(4) Unterdrücken EMI von anderen Geräten erzeugt und über die Stromversorgung verbreitet werden.

Wenn das Schaltnetzteil selbst arbeitet und sich das elektronische Gerät im Schaltzustand befindet, tritt am Eingangsende des Netzteils ein Klemmenrauschen auf, das zu Strahlungs- und Leitungsstörungen führt und auch in das Wechselstromnetz eindringt, um es zu stören andere elektronische Geräte, daher müssen wirksame Maßnahmen ergriffen werden, um sie zu unterdrücken. . Elektromagnetische Abschirmung ist der beste Weg, um gestrahlte Störungen zu unterdrücken EMI Lärm. Im Hinblick auf die Unterdrückung der leitungsgebundenen Interferenz von EMI-Rauschen ist die Verwendung von EMI Filter ist ein sehr wirksames Mittel, und natürlich sollten gute Erdungsmaßnahmen ergriffen werden.

Verschiedene Länder der Welt haben strenge Grenzwerte für elektromagnetische Störungen eingeführt, wie z. B. die Vereinigten Staaten von Amerika FCC, Deutschland FTZ, VDE und andere Standards. Wenn das elektronische Gerät die Geräuschgrenzwerte nicht erfüllt, kann das Produkt nicht verkauft und verwendet werden.

Aus den oben genannten Gründen ist es notwendig, einen Netzentstörfilter zu entwerfen und zu verwenden, der die Anforderungen in der Stromversorgungsausrüstung erfüllt.

3. Arten von EMI-Rauschen und Filtern
Es gibt zwei Arten von EMI-Rauschen an den Stromversorgungseingangsleitungen: Gleichtaktrauschen und Gegentaktrauschen, wie in Abbildung 1 gezeigt. Das zwischen der AC-Eingangsleitung und der Erde vorhandene EMI-Rauschen wird als Gleichtaktrauschen bezeichnet. Es kann als das Interferenzsignal mit demselben Potential und derselben Phase betrachtet werden, das auf der AC-Eingangsleitung übertragen wird, d. h. die Spannungen V1 und V2 in Abbildung 1. Das zwischen den AC-Eingangsleitungen vorhandene EMI-Rauschen wird als Gegentaktrauschen bezeichnet. das als Störsignal mit einer Phasendifferenz von 180° angesehen werden kann, das in der AC-Eingangsleitung übertragen wird, nämlich die Spannung V3 in Abbildung 1. Gleichtaktrauschen ist der Störstrom, der von der AC-Eingangsleitung in die Erde fließt, und Gegentakt Rauschen ist der Interferenzstrom, der zwischen den AC-Eingangsleitungen fließt. Leitungsgeführtes EMI-Rauschen auf jeder Stromeingangsleitung kann durch Gleichtakt- und Gegentaktrauschen dargestellt werden, und diese beiden EMI-Rauschen können als unabhängige EMI-Quellen behandelt werden, die separat unterdrückt werden müssen.

Bei Maßnahmen zur Unterdrückung elektromagnetischer Störgeräusche sollte vor allem auf die Unterdrückung von Gleichtaktrauschen geachtet werden, da Gleichtaktrauschen im gesamten Frequenzbereich, insbesondere im Hochfrequenzbereich, einen großen Anteil einnimmt und Gegentaktrauschen einen großen Anteil ausmacht in der Niederfrequenzdomäne, daher sollte diese Eigenschaft von EMI-Rauschen verwendet werden, um einen geeigneten EMI-Filter auszuwählen.

Entstörfilter für Stromversorgungen können nach ihrer Form in integrierte und diskrete Typen unterteilt werden. Der integrierte Typ besteht darin, die Induktionsspule, den Kondensator usw. in einer Metall- oder Kunststoffhülle einzukapseln; Der diskrete Typ besteht darin, die Induktionsspule, den Kondensator usw. auf der Leiterplatte zu installieren, um einen Rauschunterdrückungsfilter zu bilden. Welche Form zu verwenden ist, hängt von Kosten, Eigenschaften, Einbauraum usw. ab. Der integrierte Typ hat hohe Kosten, gute Eigenschaften und eine flexible Installation; Der diskrete Typ ist kostengünstiger, aber die Abschirmung ist nicht gut und kann frei auf der Leiterplatte verteilt werden.

4. Die Grundstruktur des Rauschfilters
Das EMI-Rauschfilter der Stromversorgung ist ein passives Tiefpassfilter, das den Wechselstrom ohne Dämpfung an die Stromversorgung überträgt und das mit dem Wechselstrom eingeführte EMI-Rauschen stark dämpft. Sie gelangen in das Wechselstromnetz und stören andere elektronische Geräte.

Die Grundstruktur des einphasigen AC-Netzentstörfilters ist in Bild 2 dargestellt. Es handelt sich um ein passives Netz mit vier Anschlüssen, das aus zentralisierten Parameterkomponenten besteht. Die verwendeten Hauptkomponenten sind Gleichtakt-Induktionsspulen L1, L2, Gegentakt-Induktoren L3, L4, Gleichtakt-Kondensatoren CY1, CY2 und Gegentakt-Kondensatoren CX. Wenn dieses Filternetzwerk am Eingangsende der Stromversorgung platziert wird, bilden L1 und CY1 und L2 und CY2 jeweils einen Tiefpassfilter zwischen zwei Paaren unabhängiger Ports auf der AC-Eingangsleitung, der die dort vorhandenen Gleichtaktstörungen dämpfen kann die AC-Eingangsleitung. Rauschen, um zu verhindern, dass sie in die Stromversorgung gelangen. Die Gleichtakt-Induktionsspule wird verwendet, um das Gleichtaktrauschen auf der ankommenden Wechselstromleitung zu dämpfen. L1 und L2 sind in der Regel mit gleicher Windungszahl in gleicher Richtung auf den Ferritkern des geschlossenen Magnetkreises gewickelt. Die durch die Wechselströme in den beiden Spulen erzeugten Magnetflüsse heben sich gegenseitig auf, so dass die Magnetkerne die Magnetflüsse nicht sättigen und die Induktivitätswerte der beiden Spulen größer werden und im Gleichtaktzustand unverändert bleiben.

Die Gegentakt-Induktivitäten L3, L4 und der Gegentakt-Kondensator CX bilden ein Tiefpassfilter zwischen den unabhängigen Anschlüssen der Wechselstrom-Eingangsleitung, das verwendet wird, um das Gegentakt-Störrauschen auf der Wechselstrom-Eingangsleitung zu unterdrücken und die Stromversorgung zu verhindern Geräte nicht gestört werden.

Das in Abbildung 2 gezeigte Netzteil-Rauschfilter ist ein passives Netzwerk mit bidirektionaler Unterdrückung. Das Einfügen zwischen dem Wechselstromnetz und der Stromversorgung entspricht dem Hinzufügen einer Sperrbarriere zwischen dem EMI-Rauschen der beiden. Solch ein einfaches passives Filter wirkt als Zwei-Wege-Rauschunterdrückung, sodass es in verschiedenen elektronischen Geräten verwendet werden kann. ist weit verbreitet.

5. Hauptkonstruktionsprinzipien von Rauschfiltern
Die in Gleichtaktinduktionsspulen verwendeten Magnetkerne sind ringförmig, E-förmig und U-förmig. Das Material ist im Allgemeinen Ferrit. Der Ringkern ist für großen Strom und kleine Induktivität geeignet. Sein Magnetkreis ist länger als E-förmig und U-förmig, und es gibt keine Lücke. , kann mit einer kleineren Windungszahl eine größere Induktivität erhalten werden, und aufgrund dieser Eigenschaften hat sie bessere Frequenzeigenschaften. Der Spulenstreufluss des E-förmigen Magnetkerns ist klein, wenn also der magnetische Streufluss der Induktivität andere Schaltungen beeinflussen kann oder andere Schaltungen eine magnetische Kopplung mit der Gleichtaktinduktivität aufweisen und der erforderliche Rauschdämpfungseffekt nicht erzielt werden kann E-förmiger Magnetkern sollte berücksichtigt werden. Gleichtaktinduktivität.

Gegentakt-Induktionsspulen verwenden im Allgemeinen aus Metallpulver gepresste Magnetkerne. Aufgrund des niedrigen Frequenzbereichs von pulvergepressten Magnetkernen von mehreren zehn kHz bis zu mehreren MHz sind die DC-Überlappungseigenschaften gut, und die Induktivität fällt bei Hochstromanwendungen nicht wesentlich ab. Am besten geeignet für Gegentaktinduktivitäten.

In Abbildung 2 verwendet der Rauschfilter der Stromversorgung zwei Arten von Kondensatoren, CX, CY1 und CY2. Sie haben unterschiedliche Funktionen im Filter und haben unterschiedliche Anforderungen an das Sicherheitsniveau, sodass ihre Leistungsparameter direkt mit der Sicherheitsleistung des Filters zusammenhängen.

Der Gegentaktkondensator CX ist mit beiden Enden der ankommenden Wechselstromleitung verbunden. Neben der AC-Nennspannung überlagert es auch verschiedene EMI-Spitzenspannungen, die zwischen den AC-Eingangsleitungen bestehen. Daher sind die Leistungsanforderungen an die Stehspannung und die transiente Spitzenspannung des Kondensators relativ hoch, und gleichzeitig ist es erforderlich, dass nach dem Ausfall des Kondensators die nachfolgende Schaltung und die persönliche Sicherheit nicht gefährdet werden können. Die Sicherheitsstufen von CX-Kondensatoren sind in zwei Kategorien unterteilt: X1 und X2. Der X1-Typ ist für allgemeine Anlässe geeignet, und der X2-Typ ist für Anwendungen geeignet, bei denen hohe Rauschspitzenspannungen auftreten.

Der Gleichtaktkondensator CY ist zwischen die AC-Eingangsleitung und die Masse geschaltet. Sie müssen einen ausreichenden Sicherheitsabstand hinsichtlich elektrischer und mechanischer Eigenschaften aufweisen. Im Falle einer Panne und eines Kurzschlusses ist das Gerätechassis gefährlich. Wenn die Isolierung oder der Erdungsschutz des Geräts ausfällt, kann der Bediener einen Stromschlag erleiden und sogar die persönliche Sicherheit gefährden. Daher sollte die Kapazität des CY-Kondensators so begrenzt werden, dass der Leckstrom unter der Spannung der Nennfrequenz kleiner als der sichere Spezifikationswert ist. Darüber hinaus ist es auch erforderlich, dass es eine ausreichende Spannungsfestigkeit und eine hohe Stoßspannungsreserve hat und im Falle eines Spannungsausfalls in einem offenen Stromkreiszustand sein sollte, damit das Gerätegehäuse nicht aufgeladen wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Entwicklung und Auswahl von Netzentstörfiltern zuerst die Sicherheitsleistung der verwendeten Induktivitäten und Kondensatoren berücksichtigt werden muss, da sie in Umgebungen mit hoher Spannung, hohem Strom und rauen elektromagnetischen Interferenzen arbeiten. Bei der Induktionsspule sollten Magnetkern, Wicklungsmaterial, Isolationsmaterial und Isolationsabstand, Spulentemperaturanstieg usw. beachtet werden. Bei Kondensatoren sollte der Art der Kapazität, der Spannungsfestigkeit, dem Sicherheitsniveau, der Kapazität, dem Leckstrom usw. Priorität eingeräumt werden, und es ist insbesondere erforderlich, Produkte auszuwählen, die die Sicherheitszertifizierung internationaler Sicherheitsbehörden bestanden haben.

4) Zusammenfassend sind beim Einsatz des Netzteil-Entstörfilters folgende Punkte zu beachten:
a. Der Filter sollte so nah wie möglich am AC-Eingang des Geräts installiert werden, und die AC-Eingangsleitung ohne Filter sollte im Gerät so kurz wie möglich sein;
b. Die Kondensatorleitungen im Filter sollten so kurz wie möglich sein, um zu verhindern, dass die induktive und kapazitive Reaktanz der Leitung bei niedrigeren Frequenzen mitschwingt;
c. Auf dem Erdungskabel des Filters fließt ein starker Strom, der elektromagnetische Strahlung erzeugt. Der Filter sollte gut abgeschirmt und geerdet sein;
d. Eingangsleitung und Ausgangsleitung des Filters können nicht gebündelt werden. Versuchen Sie bei der Verkabelung, den Abstand zwischen ihnen zu vergrößern, um die Kopplung zwischen ihnen zu verringern. Eine Trenn- oder Abschirmschicht kann hinzugefügt werden.

6. Fazit
Gestaltung und Auswahl von Elektromagnetische Interferenz Filter basieren hauptsächlich auf den Störgeräuscheigenschaften und den Anforderungen der elektromagnetischen Verträglichkeit des Systems, auf der Grundlage des Verständnisses des Frequenzbereichs von Elektromagnetische Interferenz und Schätzen der ungefähren Größe der Interferenz. Zunächst einmal ist es notwendig, die Nutzungsumgebung des Filters zu verstehen (Nutzungsspannung, Laststrom, Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit, Vibrationsschock, Installationsmethode und -ort usw.) und sich auf seine Sicherheitsleistungsparameter zu konzentrieren, da dies der Fall ist in Bezug auf Ausrüstung und persönliche Sicherheit. Stellen Sie außerdem sicher, dass der Filter die beste Unterdrückung von EMI-Rauschen erzeugt. Die Netzwerkstruktur und die Parameter des Filters sollten gemäß den Anforderungen der Zugangsschaltung und dem Prinzip der Erzeugung der größten Impedanzfehlanpassung ausgewählt werden. Für optimale elektromagnetische Rauschdämpfungseigenschaften sollte der Filter ordnungsgemäß am elektronischen Gerät montiert werden.

Lisun Instruments Limited wurde gefunden von LISUN GROUP . LISUN Das Qualitätssystem wurde streng nach ISO9001:2015 zertifiziert. Als CIE-Mitgliedschaft LISUN Die Produkte werden auf der Grundlage von CIE, IEC und anderen internationalen oder nationalen Standards entwickelt. Alle Produkte haben das CE-Zertifikat bestanden und wurden vom Drittlabor authentifiziert.

Unsere Hauptprodukte sind Goniophotometer, Sphere integrieren, Spektralradiometer, Überspannungsgenerator, ESD-Simulatorpistolen, EMI-Empfänger, EMV-Testgeräte, Elektrischer Sicherheitstester, Klimakammer, Temperaturkammer, Klimakammer, Wärmekammer, Salzsprühtest, Staubprüfkammer, Wasserdichter Test, RoHS-Test (EDXRF), Glühdrahttest und Nadelflammtest.

Bitte zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren, wenn Sie Unterstützung benötigen.
Technische Abteilung:  Service@Lisungroup.com , Cell / WhatsApp: +8615317907381
Verkaufsabteilung:  Sales@Lisungroup.com , Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tags:EMI-9KA , EMI-9KB