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전도 에미션 LC 필터

CISPR 22/FCC 전도 에미션 한도를 위한 LC 필터를 설계합니다.

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공식

f₀ = f / 10^(A/40), L = Z√(1/(2πf₀)²/Z)

작동 방식

전도 방출은 전원 케이블을 통해 역류하는 고주파 노이즈 전류로, 동일한 전원 공급 장치의 다른 장비에 간섭을 일으킬 수 있습니다.CISPR 22 클래스 B는 LISN (라인 임피던스 안정화 네트워크) 측정을 사용하여 전도 방출을 150kHz에서 30MHz 사이로 제한합니다.한계는 일반적으로 150kHz에서 66dBμV이며, 500kHz에서는 56dBμV로 떨어지고 60dBμV에서 30MHz에서는 일정하게 떨어집니다.메인 입력의 LC 로우패스 필터는 필요한 감쇠를 제공합니다.2차 필터의 경우 감쇠량은 A = 40·log( f/f) dB이므로 필요한 코너 주파수는 f= f/10^ (A/40) 입니다.필요한 구성 요소 값은 C = √ (1/ (2πf) ² × Z_L)) 및 L = Z_L × C입니다. 여기서 Z_L은 임피던스 레퍼런스 (LISN 측정의 경우 50Ω) 입니다.

계산 예제

문제: SMPS는 150kHz에서 80dBμV의 전도 방출을 보여줍니다.CISPR 22 클래스 B 제한은 66dBμV입니다.50Ω 레퍼런스로 150kHz에서 14dB 감쇠를 지원하는 LC 필터를 설계하십시오.
해결 방법:
1.필요한 감쇠량: A = 80 − 66 = 14 dB
2.마진 추가: 총 20dB 감쇠 사용
3.필수 f: f= 150,000/ 10^ (20/40) = 150,000/ 10^0.5 = 150,000/ 3.162 = 47.4kHz
4.LC 제품: LC = 1/ (2π × 47,400) ² = 1/ (8.86×10¹µ) = 1.13×10¹¹
5.C = √ (1.13×10¹¹/50) = √ (2.26×10¹³) = 475 nF ≈ 470 nF
6.L = 50 × 475×10= 23.75μH ≈ 22μH (표준값)
결과: 전도성 방출 필터에는 22μH 인덕터와 470nF 커패시터를 사용하십시오.인덕터의 정격 전류와 커패시터의 주전원 전압 등급을 확인하십시오.

실용적인 팁

  • ✓표준 상용 EMI 필터 모듈을 사용하십시오. 이 모듈은 공통 모드 초크, X2 커패시터 및 Y1/Y2 커패시터를 테스트하고 안전 인증을 받은 패키지에 통합합니다.
  • ✓제품의 내부 배선으로 노이즈가 유입되는 것을 방지하기 위해 다른 회로보다 먼저 제품 입구 지점 (전원 입력 커넥터) 에 주전원 EMI 필터를 배치하십시오.
  • ✓여러 주파수에서 필터를 사용하거나 사용하지 않고 전도성 방출을 측정할 수 있습니다. 일부 필터는 특정 주파수에서 방출을 악화시키는 공진을 일으킵니다.

흔한 실수

  • ✗전도성 방출 필터에 전해 커패시터 사용 — 100kHz 이상의 고주파 성능이 충분하지 않습니다. AC 주전원 정격의 X2 (주전원을 가로지르는) 필름 커패시터를 사용하십시오.
  • ✗CISPR 한도에 맞게 필터 크기를 정확히 조정하십시오. 생산 변동, 온도 및 측정 불확실성을 고려하여 항상 6—10dB의 여유를 추가하십시오.
  • ✗차동 모드 구성 요소를 무시하면 전도성 배출에는 공통 모드와 차동 모드 구성 요소가 모두 있습니다. LC 필터는 차동 모드를 대상으로 하고 공통 모드 초크는 공통 모드를 대상으로 합니다.

자주 묻는 질문

X 커패시터는 주전원 (라인 간) 에 배치되며 차동 모드 노이즈를 억제합니다. 이 커패시터는 높은 AC 전압에 적합하며 정격 고장나지 않아야 합니다 (단락으로 인한 감전 위험이 없음).Y 커패시터는 라인 또는 중성선에서 접지/섀시에 연결되며 공통 모드 노이즈를 억제하므로 안전 표준에 따라 누출이 적어야 합니다.
적용 가능한 표준은 제품 범주 및 시장에 따라 다릅니다.공통 표준: IT 장비에 대한 CISPR 22/EN 55022 (현재 CISPR 32/EN 55032), 산업/과학 장비에 대한 CISPR 11/EN 55011, 차량 구성 요소에 대한 CISPR 25, 미국의 소비자 제품에 대한 FCC 파트 15 클래스 B.
커먼 모드 초크만으로도 커먼 모드 노이즈만 억제됩니다.완전한 규정 준수를 위해서는 일반적으로 공통 모드 및 차동 모드 노이즈를 모두 처리하기 위해 공통 모드 초크와 X/Y 커패시터가 모두 필요합니다.완전한 EMI 필터 모듈은 이 두 가지 문제를 모두 해결합니다.

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