Вносимые потери фильтра – это показатель того, насколько хорошо электромагнитный фильтр ослабляет сигнал при его прохождении через фильтр. Обычно выражаемые в децибелах вносимые потери фильтра представляют собой отношение входного сигнала к выходному сигналу. Для получения дополнительной справочной информации смотрите нашу статью, “Вносимые потери фильтра электромагнитных помех.”

При выполнении системы Анализ электромагнитной совместимости, EMI Analyst легко учитывает сложное взаимодействие фильтров EMI, а также кабелей, паразитных эффектов, экранов, резонансов и множества других тонких эффектов.

Однако, что, если вы просто хотите рассчитать затухание фильтра электромагнитных помех? Аналитик EMI тоже может это сделать. Вот как.

Схема фильтра

Допустим, мы хотим рассчитать вносимые потери для фильтра электромагнитных помех линии электропередачи, который содержит как компоненты дифференциального режима, так и компоненты общего режима, например, фильтр, схематически показанный ниже. Его топология типична для многих готовых фильтрующих модулей.

Фильтр содержит двухполюсную секцию дифференциального режима LC и двухполюсную секцию общего режима LC. Угловыми частотами короткого замыкания для фильтра являются дифференциальный режим 50 кГц и общий режим 159 кГц. Однако при измерении в системе 50 Ом угловые частоты смещаются из-за влияния нагрузки источника и импедансов нагрузки.

Стандартные измерения фильтра электромагнитных помех

Фильтры электромагнитных помех измеряются путем подключения источника сигнала к входным клеммам фильтра и последующего измерения амплитуды сигнала на выходных клеммах. Вносимые потери в дифференциальном режиме и вносимые потери в синфазном режиме измеряются отдельно.

Поскольку оборудование для тестирования радиочастот обычно имеет входное и выходное сопротивления, равные 50 Ом, считается, что фильтр измеряется в системе 50 Ом. Источник и нагрузка 50 Ом должны быть смоделированы при расчете вносимых потерь фильтра с помощью EMI Analyst, чтобы данные моделирования были сопоставимы с результатами измерений.

– Дифференциальный режим
Вносимые потери в дифференциальном режиме – это ослабление сигнала, подаваемого на входные клеммы фильтра (I+) и (I-), как показано на левой диаграмме выше. На выходных клеммах (O+) и (O-) появляется ослабленный сигнал.

– Общий режим
Вносимые потери в синфазном режиме – это ослабление сигнала, подаваемого между землей корпуса и закороченными входными клеммами (I+) и (I-), как показано на правом изображении выше. Ослабленный сигнал появляется между закороченными выходными клеммами (O+) и (O-) и заземлением корпуса.

Вносимые потери аналитика электромагнитных помех

Вносимые потери фильтра могут быть рассчитаны с использованием двух различных методов в EMI Analyst. Это может быть сделано как проведенное моделирование выбросов с использованием CE Analyst или как проведенное моделирование чувствительности с использованием CS Analyst.

Здесь мы используем CS Analyst, но оба метода одинаково эффективны. CS Analyst – это проводимая программа повышения восприимчивости в рамках EMI Analyst. Он имитирует то, что происходит со схемой, когда сигналы соединяются с проводниками кабеля.

– Метод анализа
Подход к анализу заключается в подаче известного напряжения на линии, подключенные к входу фильтра, а затем вычислении уровня сигнала на выходных клеммах фильтра. Для дифференциального режима (DM) мы вводим 1 вольт последовательно с каждой входной линией, но с противоположной полярностью, как показано на диаграмме слева выше, применяя всего 2 вольта. Для общего режима (CM) мы вводим 2 вольта на обе входные линии одновременно, как показано на правой диаграмме выше.

На низких частотах, где фильтр обеспечивает незначительную фильтрацию, приложенное напряжение делится поровну на сопротивление источника 50 Ом и сопротивление нагрузки 50 Ом, по 1 вольту на каждое. С увеличением частоты вносимые потери увеличиваются, а напряжение на нагрузке уменьшается. Отношение выходного напряжения к входному напряжению дает нам вносимые фильтром потери. В децибелах (дБ),

Шаги настройки
Шаги для расчета вносимых потерь фильтра с помощью CS Analyst довольно просты.

– Дифференциальный режим
1. Диапазон частот: от 1 кГц до 100 МГц
2. Предел CS: 2 вольта
3. Порог: Нет порога
4. Левый контур: 50 Ом линейный, без подключения к шасси
5. Проводники: пара проводов над плоскостью заземления или пара проводов, минимальная длина
6. Правая схема: содержит схему фильтра и межстрочное соединение 50 Ом.

Рассчитанные вносимые потери показывают, что угловая частота DM сдвинута с 50 кГц до 11 кГц, как и ожидалось.

– Общий режим
1. Диапазон частот: от 1 кГц до 100 МГц
2. Предел CS: 2 вольта
3. Порог: Нет порога
4. Левая цепь: короткое замыкание от линии к линии, 50 Ом от линии к шасси
5. Проводники: пара проводов над плоскостью заземления или пара проводов, минимальная длина
6. Правая схема: содержит схему фильтра, короткое замыкание от линии к линии, 50 Ом от линии к корпусу

Рассчитанные вносимые потери показывают, что угловая частота CM сдвинута с 159 кГц до 200 кГц, как и ожидалось.

заворачивать

Приведенные выше результаты относятся к фильтру, имеющему идеальные компоненты. Настоящий фильтр имеет паразитные элементы, которые являются неизбежным побочным продуктом физических катушек индуктивности и конденсаторов, а также методов упаковки, используемых для монтажа и ограждения фильтра. EMI Analyst обладает всеми возможностями для моделирования этих эффектов второго порядка, поэтому независимо от того, просто ли вы вычисляете вносимые потери фильтра или моделируете электромагнитную совместимость для схемы, подключенной к кабелю, результаты моделирования отражают реальное поведение схемы во всем диапазоне частот.

Для получения дополнительной информации обратитесь к аналитику EMI по адресу http://www.emisoftware.com.

Вы, должно быть, вошел в систему чтобы оставить комментарий.