Perhitungan EMI Filter dalam SMPS

Saya sedang membangun SMPS menggunakan sakelar Daya Semi FSGM300N Fairchild. Lembar Data FSGM300N
Jika tautan lembar data itu terluka, coba lembar data FSGM 300N

Saya menggunakan alat desain yang disediakan oleh fairchild semi untuk mendapatkan diagram berikut . Tetapi semua parameter diberikan, kecuali nilai filter EMI Lin (lingkaran merah pada diagram). Saya perlu tahu cara menghitung nilai Lin. Melihat datasheet, desain referensi menggunakan 30mH. Saya tidak tahu apakah itu nilai tetap? Ini adalah desain SMPS pertama saya.

Ada pemikiran?

Terima kasih.

Nilai induktansi tipikal untuk filter garis dan tidak penting.
Tujuan filter adalah untuk mengisolasi komponen HPS SMPS dari listrik.
Induktor membentuk dua gambar cermin yang digabungkan dengan filter-Pi (dibagi sepanjang sumbu horizontal tengah untuk analisis.

Filter saluran dapat berupa mode umum - yang menolak derau pada saluran relatif ke arde seolah-olah saluran tersebut adalah konduktor tunggal
atau mode diferensial, yang menghalangi sinyal agar tidak disuntikkan ke sumber listrik dan menambah sinyal sumber listrik yang merupakan mode diferensial itu sendiri.

Filter yang diterapkan dengan benar akan sering memiliki filter mode diferensial dan umum.
Seperti yang ditunjukkan, desain saat ini tidak memiliki :-(.

Saya sangat curiga bahwa diagram telah salah - tidak cocok dengan diagram di versi kedua lembar data yang saya tambahkan ke pertanyaan. Datasheet ke-2 menunjukkan simbol "Z" pada induktor filter yang saya maksud adalah bahwa titik putus-putus berada di ujung yang berlawanan dari koil. (Lihat digram di bawah untuk memahami hal ini.) Biru "Z" ada tetapi saya telah mewarnainya biru. Saya telah menambahkan elips merah dan titik-titik yang menurut saya tersirat.

Dalam mode filter yang umum, "titik" pada setiap belitan akan berada pada "sisi" filter yang sama - baik di sisi garis atau keduanya di sisi peralatan. Agar berfungsi dengan benar, filter harus diikuti oleh kapasitor yang direferensikan dari tanah sehingga tutupnya perlu dibagi menjadi dua tutup dengan tap pusat yang diisikan. Lihat bagian kiri diagram di bawah ini.

Filter mode diferensial memiliki titik-titik pada sisi berlawanan dari filter dan kapasitor yang terkait tidak perlu disadap dan dihubungkan ke pusat. Lihat bagian kanan diagram di bawah ini.

Filter seperti yang ditunjukkan pada sirkuit yang disediakan memiliki mode umum yang menghiasi tetapi koneksi kapasitor mode diferensial - yaitu tidak ada penutup tengah disadap.
Ini akan bekerja jauh lebih baik daripada jika Cin1 adalah dua caps dalam seri dengan ground di bagian tengah ATAU jika dua caps lebih ditambahkan secara seri di Cin1 dengan titik tengahnya di-ground. Gambar dari sini .

Pencarian internet untuk "filter garis" akan memunculkan banyak contoh.

Materi terkait - masing-masing ditautkan ke halaman.

Lembar data FSGM sebagai JPG!

Sangat sulit untuk menghitung nilai filter EMI, karena EMI lebih bergantung pada tata letak fisik sirkuit daripada topologi itu sendiri. Unsur-unsur parasit yang terkait dengan jarak komponen, perisai, pickup, kopling, dll. Akan melebihi jumlah bagian yang sebenarnya. Seringkali diperlukan pendekatan yang lebih empiris.

Solusi EMI juga tidak dapat 'terbukti' secara analitik. Anda perlu melakukan pengukuran dengan penganalisis spektrum yang tepat dan LISN (jaringan stabilisasi impedansi saluran) dalam berbagai kondisi dan membuktikan secara empiris bahwa produk lengkap memenuhi standar emisi.

Konverter Anda akan menghasilkan EMI pada frekuensi switching dan kelipatan harmonik dari frekuensi itu. Jika Anda memiliki elemen switching lain di sirkuit, Anda juga dapat melihat jumlah dan frekuensi perbedaan. Dioda penyearah ultrafast akan menghasilkan noise frekuensi tinggi (biasanya naik ke megahertz) karena kecepatannya.

Jelas, induktor EMI harus membawa arus garis. Dalam konfigurasi mode-umum, arus input akan dibatalkan sehingga Anda tidak perlu khawatir akan jenuh, tetapi kabel harus cukup tebal untuk membawa arus tanpa$I^2R$ kerugian.

Seperti yang dikatakan Russell, filter mode-umum yang tepat akan menggabungkan induktor mode-normal (titik-titik fase pada ujung yang sama) dengan beberapa kapasitor Y (tutup dari setiap belitan ke bumi pelindung). Kapasitor yang digunakan untuk fungsi ini HARUS disetujui keselamatan untuk aplikasi Y. Desain Anda harus mencakup setidaknya satu set kapasitor Y.

Dua kapasitor lintas baris (Cin1 dan Cin2) disebut sebagai kapasitor X (karena mereka 'melewati' kabel listrik). Ini bertindak lebih pada noise mode diferensial, bersama dengan setiap induktor mode diferensial.

Sebagai titik awal, Anda harus memastikan bahwa filter Anda memiliki banyak redaman pada frekuensi switching utama konverter, karena ini sering merupakan sumber EMI terkuat dalam catu daya.

Untuk induktor mode umum, ini umumnya dicapai dengan memiliki induktansi setinggi mungkin, untuk memastikan reaktansi induktif tertinggi pada frekuensi switching. Ini biasanya menyiratkan bahan ferit permeabilitas tinggi, untuk mencapai induktansi tanpa perlu banyak belokan. Core Toroidal sering digunakan karena mereka dengan mudah memungkinkan lilitan sisi-sisi dan sisi-netral secara simetris pas pada inti, biasanya dengan spacer isolasi di antara belitan.

Kapasitor X- dan Y sedikit lebih mudah - lembar datanya akan memiliki kurva karakteristik yang menunjukkan pelemahannya sebagai fungsi frekuensi.

Setelah Anda menentukan kapasitor dan induktor Anda, sekarang saatnya untuk mulai mengukur, mengubah, mengukur kembali, me-reset ...