Расчет фильтра EMI в SMPS

Я строю SMPS с помощью переключателя питания Fairchild Semi FSGM300N. FSGM300N Datasheet
Если ссылка на этот лист данных является раненой, попробуйте FSGM 300N

Я использовал инструменты дизайна, предоставленные fairchild semi, чтобы получить следующую диаграмму . Но приведены все параметры, кроме значения фильтра EMI Лин (красный кружок на диаграмме). Мне нужно будет знать, как рассчитать значение Лин. Глядя на таблицу, эталонный дизайн использует 30 мГн. Я не знаю, является ли это фиксированным значением? Это мой первый дизайн SMPS.

Есть мысли, пожалуйста?

Спасибо.

Значение индуктивности типично для линейного фильтра и не имеет решающего значения.
Назначение фильтра - изолировать высокочастотные компоненты SMPS от сети.
Индукторы образуют два Pi-фильтра с зеркальным отображением (разделенных вдоль средней горизонтальной оси для анализа.

Сетевые фильтры могут быть обычным режимом - они подавляют шум на линии относительно земли, как если бы линия была одиночным проводником
или дифференциальным режимом, который блокирует сигналы от подачи в сеть и добавления к сигналу сети, который сам является дифференциальным режимом.

Правильно реализованный фильтр часто имеет фильтры как дифференциального, так и синфазного режима.
Как показано, текущий дизайн не имеет ни :-(.

Я сильно подозреваю, что диаграмма была рассветной неправильно - она ​​не соответствует диаграмме во второй версии таблицы данных, которую я добавил в вопрос. 2-й лист данных показывает символ Z на индукторе фильтра, который, как я понимаю, означает, что пунктирные концы находятся на противоположных концах катушки. (См. Биграмму ниже, чтобы понять это.) Голубое «Z» присутствовало, но я покрасил его в синий. Я добавил красный эллипс и пунктир, который, я думаю, подразумевается.

В синфазном фильтре «точка» на каждой обмотке будет на одной и той же «стороне» фильтра - либо на стороне линии, либо на стороне оборудования. Для правильной работы фильтра необходимо использовать заземленный конденсатор, поэтому колпачок должен быть разделен на две колпачки с центральным отводом с грифом. Смотрите левую часть диаграммы ниже.

Фильтр дифференциального режима имеет точки на противоположной стороне фильтра, и связанный с ним конденсатор не должен быть отцентрован и заземлен. Смотрите правую часть схемы ниже.

Фильтр, как показано в поставляемой схеме, имеет синфазный точечный режим, но конденсаторные соединения дифференциального режима - т.е. нет заглушек с центральным отводом.
Он будет работать гораздо хуже, чем если бы Cin1 был двумя последовательно соединенными колпачками с заземленным центром ИЛИ, если бы еще два колпачка были последовательно соединены через Cin1 с заземленной центральной точкой. Изображение отсюда .

Поиски в Интернете по запросу «строковый фильтр» приведут множество примеров.

Связанный материал - каждый связан со страницей.

Лист данных FSGM в формате JPG!

Может быть очень трудно рассчитать значения фильтра EMI, так как EMI больше зависит от физической схемы схемы, чем от самой топологии. Паразитные элементы, связанные с расстоянием между компонентами, экранированием, захватом, соединением и т. Д., Превысят количество фактических деталей. Часто необходим более эмпирический подход.

Решение для защиты от электромагнитных помех также не может быть аналитически «доказано» как хорошее. Вам необходимо провести измерения с помощью надлежащего анализатора спектра и LISN (сеть стабилизации полного сопротивления линии) в различных условиях и доказать эмпирически, что весь продукт соответствует стандартам выбросов.

Ваш преобразователь будет генерировать электромагнитные помехи на частоте переключения и на гармонических кратных этой частоте. Если у вас есть другие переключающие элементы в цепи, вы также можете увидеть суммы и разности частот. Сверхбыстрые выпрямительные диоды будут генерировать высокочастотный шум (обычно в мегагерцах) из-за их скорости.

Очевидно, что индуктор электромагнитных помех должен нести сетевой ток. В конфигурации с синфазным режимом входной ток будет нейтрализован, поэтому вам не придется беспокоиться о его насыщении, но провод должен быть достаточно толстым, чтобы провести ток без$I^2R$ потери.

Как говорил Рассел, надлежащий синфазный фильтр будет объединять синфазный индуктор (фазовые точки на тех же концах) с некоторыми Y-конденсаторами (колпачок от каждой обмотки до защитного заземления). Конденсаторы, используемые для этой функции, ДОЛЖНЫ быть одобрены для безопасности для применения Y. Ваш дизайн должен включать как минимум один комплект Y-конденсаторов.

Два межконтурных конденсатора (Cin1 и Cin2) называются X-конденсаторами (поскольку они «пересекают» сеть). Они воздействуют больше на шум дифференциального режима, наряду с любыми индукторами дифференциального режима.

В качестве отправной точки, вы должны убедиться, что ваш фильтр сильно затухает на основной частоте переключения преобразователя, поскольку это часто самый сильный источник электромагнитных помех в источнике питания.

Для синфазного индуктора это обычно достигается за счет максимально высокой индуктивности, чтобы обеспечить наибольшее индуктивное сопротивление на частоте переключения. Обычно это предполагает использование ферритового материала с высокой проницаемостью для достижения индуктивности без большого числа оборотов. Тороидальные сердечники часто используются, поскольку они легко позволяют обмоткам со стороны линии и нейтральной стороны симметрично прилегать к сердечнику, обычно с изолирующей прокладкой между обмотками.

X- и Y-конденсаторы немного проще - их таблицы данных будут иметь характерные кривые, которые показывают их затухание в зависимости от частоты.

Как только вы остановитесь на своих конденсаторах и катушках индуктивности, настало время начать измерения, настройку, повторную настройку, повторную настройку ...