Verwendung einer Gleichtaktdrossel in Differenzialkonfiguration zur Differenzialmodus-EMI-Filterung

Warum ist es nicht beliebt, Gleichtaktdrosseln in einer Gegentaktkonfiguration für die Gegentaktrauschfilterung zu verwenden?

Meistens bei der Verwendung von Fly-Wire-Drosseln mit Filtern, bei denen die Drosseln einfach im Gehäuse aufbewahrt werden und ihre Drähte mit X- und Y-Kondensatoren verbunden sind, die auf der Leiterplatte platziert sind (aufgrund ihrer Größe, die die Platzierung an Bord kostspielig macht). Hilft diese Art der Anordnung nicht dabei, eine Gleichtaktdrossel und zwei separate Einzelwicklungsdrosseln zu vermeiden und mit einer Gleichtaktdrossel für die Gleichtaktfilterung und einer anderen Gleichtaktdrossel zu arbeiten, die in einer Gegentaktkonfiguration angeschlossen ist, wie in den beigefügten Schaltplänen gezeigt Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein?

Könnte die Sättigung ein Problem für das Niedrigstromdesign sein? Wenn ja, verstehe ich nicht, warum nicht, wenn zwei separate Drosseln verwendet werden. Ich gehe davon aus, dass der Kern richtig dimensioniert ist, um während des normalen Betriebs nicht in die Sättigung zu gehen.

Versuchen Sie, das oben gezeichnete Szenario zu simulieren, und Sie werden besser erkennen können, warum die Dinge so gemacht werden, wie sie gemacht werden.
Ich habe dies in Anwendungen mit höherer Leistung gesehen. Dabei kommt es wirklich auf die Durchlässigkeit des Kerns an. Aber wie @Andyaka empfiehlt, simulieren Sie es, um zu sehen, was die Kompromisse sind.

Antworten (2)

Differentialsignale werden oft dort verwendet, wo EMV ein Problem darstellt, da Interferenzen normalerweise Gleichtakt sind und ein Differentialsignal auf einem nahen Paar weniger abstrahlt. Der EMV-Feind sind häufiger Gleichtaktstörungen oder Emissionen. Ihr Vorschlag wäre nützlicher in Situationen, in denen Sie mehrere Signalpfade benötigen und so viel wie möglich tun möchten, um sicherzustellen, dass sie alle identisch sind.

Hallo Cristobol, ich glaube, Sie sprechen von EMI, die auf kleinen Signalleitungen induziert werden. Mein Hauptziel ist es, blitzinduzierte EMI zu mindern, die unsere SMPS-Stromversorgung beeinträchtigen, die meiner Erfahrung nach hochenergetische Impulse sowohl im Gleichtakt- als auch im Gegentaktmodus aufweist. Finden Sie einen Grund, warum dies nicht funktionieren würde? Ich werde eine Simulation durchführen und meine Ergebnisse hier veröffentlichen. Danke!
@JaacsPottas LOL, ich beschäftige mich nicht viel mit Blitzen, Klasse 4 ESD ist eher meine Geschwindigkeit. Bei den Anforderungen muss ich dich beim Wort nehmen.

Der gemeinsame PI-Filter verwendet Shunt-Kappen gegen Masse zur CM-Unterdrückung und eine Differenzkappe zur Unterdrückung von Differenzrauschen. Der Prozentsatz der Unterdrückung hängt von den Anpassungstoleranzen von L1a/L1b und C1a/C1b und den Impedanzverhältnissen ab, denn ein unausgeglichenes CM-Rauschen erzeugt ein differentielles Rauschen aus der Differenz.

Magnetik funktioniert selten gut (linear) über 2 bis 3 Frequenzen. Dekaden aufgrund von Selbstwicklungskapazitäten am oberen Ende oder unzureichender Impedanz oder gegenseitiger Kopplung am unteren Ende. Daher können mehrere Drosseln mit unterschiedlicher Induktivität und kaskadierenden Impedanzerhöhungen zur EMI-Reduzierung verwendet werden. Drosseln können jedoch über 3,5 f Dekaden verwendet werden, und Kerne werden mit niedriger Hysterese verwendet.

Da passive LC-Tiefpassfilter häufig auf Spezifikationen für Gleichstrom oder 50-Ohm-T-Leitungen, Gleichstromleitungen oder Wechselstrom angewiesen sind, haben sie tendenziell eine geringere Induktivität und die Primärleistung ist Strom.

Gleichtaktdrosseln können im Bereich von DM-Drosseln überkreuzen, die für einen engen Abgleich ausgelegt sind, und unterstützen das CMRR einer CM-Impedanz von einem CM-Quellrauschen zu einem Paar von CM-Shunt-Dämpfungskondensatoren. Der Toleranzfehler des C-Paares wirkt sich auch auf das CMRR des LC-Filterpaares aus und die Last R dämpft die Resonanzverstärkung.

Kurz gesagt, CM-Drosseln sind in der Regel besser angepasst und haben eine höhere Induktivität für jeden Zweig, um in einem bestimmten Testfrequenzbereich eine minimale Impedanz zu erreichen. Während DM-Drosseln eine niedrigere Impedanz haben, um sich an die Last anzupassen, und somit an der Grenzfrequenz gut gedämpft werden.

Verwendung einer Gleichtaktdrossel in Differenzialkonfiguration zur Differenzialmodus-EMI-Filterung
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