Ich bin in einer Gruppe von Personen, die den Auftrag haben, einen DC-DC-Wandler mit einer Ausgangsspannung von 24 Volt, einer Eingangsspannung von 9 bis 36 V und einem EMI-Filter zu entwerfen und zu implementieren, der der Norm EN50155 entsprechen muss. Lesen Sie viele Zeitungen, haben aber immer noch Probleme, wo Sie anfangen sollen. Sollte ich mit dem Design von Gleichtakt- und Gegentaktdrosseln beginnen? Aber in welchem Frequenzbereich muss ich dämpfen? Ich habe Formeln gefunden, um die Ferritkernpermeabilität und kreisförmige Mils zu finden. Weiß aber immer noch nicht, wo ich diese in einem Programm starten oder simulieren soll. Hoffe, eine Richtung und Anweisungen von einer erfahrenen Person zu bekommen.
Sie erwähnen EN 50155, also Railway Applications - Onboard. Die EMV-Referenznorm ist in der Tat EN 50121-3-2 für Störfestigkeit und EN 61000-6-4 für Emissionen (Industriebereich).
Jetzt scheinen Sie sich auf Emissionen zu konzentrieren: Natürlich hat ein DC/DC-Schaltwandler Gleichtaktemissionen, die für die Einhaltung der leitungsgebundenen Grenzwerte (bis 30 MHz) und gestrahlt (über 30 MHz) relevant sind. Dies ist die Aufteilung der Frequenzbereiche nach CISPR und EN 61000-6-4. Achten Sie darauf, dass das Rollmaterial (z. B. Lokomotive oder Elektrozug oder was auch immer) EN 50121-3-1 erfüllen muss, das abgestrahlte Emissionen ab 150 kHz misst. Daher können abgestrahlte Emissionen zwischen 0,15 und 30 MHz vom DC/DC und seinen Kabeln für die Gesamtkonformität relevant sein.
Dann kann die DC/DC-Konvertierung andere stören, da sie mit Sicherheit einige Signalisierungs- oder Telekommunikationsgeräte versorgt, möglicherweise im Führerstand, oder einen WLAN-AP entlang des Zuges oder ähnliches. Insbesondere bei speziellen Geräten wie Fahrerkonsolen anstelle eines WiFi-AP können die zum Hin- und Hersenden von Signalen verwendeten Protokolle anfällig für Rauschkopplungen über die jeweiligen Funktionserde oder für Übersprechen sein. Sie haben dafür keine Vorgaben, weil es nicht zwingend ist, aber wenn Sie mögliche Opfer ("Nachbarn") und mögliche Kopplungspfade im Voraus kennen, wird die Akzeptanz Ihres DC/DC-Produkts erhöht.
Um zu einigen Zahlen zu kommen, ohne Ihre Nennleistung (dh die Größe Ihres DC / DC) zu kennen, funktioniert normalerweise eine Gleichtaktinduktivität um einige mH recht gut; Denken Sie daran, dass, wenn Sie Kondensatoren einbeziehen, diese "Erde" benötigen, und an Bord ist diese Masse das Chassis, und jeder - fast - ist damit verbunden. Setzen Sie also besser auf eine gute cm-Spule.
Frequenzbereich: Sie müssen zuerst simulieren, dann die Emissionen Ihres DC/DC messen, um zu verstehen, welche Art von Ferrit Sie benötigen: unter Berücksichtigung der niedrigen Frequenz (die erwähnten 150 kHz für die Einhaltung von Standards, niedriger als die für die Einhaltung von "Nachbarn"), Sie brauchen "weichen" Ferrit, zB 3E25 von Ferroxcube oder gleichwertig (Sie müssen die einigen mH aufbauen, von denen wir gesprochen haben); Hochfrequenz kann mit einem Ferrit-Ringkern direkt am Kabel gehärtet werden.
Dies ist natürlich ungefähr und basiert auf Erfahrungswerten, die mit dem Finger auf die wichtigsten Probleme und Elemente zeigen. Sie sollten quantitativer sein und die Wandlerarchitektur, typische Wellenformen usw. berücksichtigen.
Hoffe, eine Richtung und Anweisungen von einer erfahrenen Person zu bekommen.
Sie lesen zunächst die EMV-Teile von EN50155 (und referenzierte Dokumente) und entscheiden, auf welchen Frequenzbereich Sie Filter anwenden müssen und welchen Dämpfungsgrad Sie erwarten können. Natürlich können Sie nicht entscheiden, wie viel Dämpfung Sie anwenden müssen (und bei welchen Frequenzen), bis Sie Ihr grundlegendes Wandlerdesign getestet haben.
Es ist also eine zweigleisige Entdeckungsreise – verstehen Sie die Anforderungen und verstehen Sie, wie viel Filterung Ihr Design erfordert, um kompatibel zu sein.
Beginnen Sie mit einem Design eines IC-Herstellers (z. B. analoge Geräte, Texas Inst., Maxim). Jedes Gerät wird einige Beispielschaltungen in seinem Datenblatt haben. Oder, noch besser, kaufen Sie ein Evaluierungsboard vom Hersteller, das Ihren Spannungs- und Stromanforderungen entspricht. Befolgen Sie dann die Ratschläge zum Erstellen, Messen und Verfeinern der anderen Antworten.
mkeith