通过不同的过滤方法实现EMC符合性

文章：Ron Stull

即使作为离散单位，电源通常能够遵守有关电磁干扰的相关规定（EMI），因此在完整的系统的背景下必须验证合规性。如果购买的AC-DC电源单元（PSU）需要集成到系统设计中，那将意味着所涉及的工程团队必须自己处理EMI方面，导致处理众多挑战。本文将介绍需要解决的内容以及如何最小化工作负载。

根据最终产品的意图，有一些EMI标准，工程师需要了解。在美国，有FCC第15级A和B类，而全球IEC的CISPR 32 A级和B标准将适用。尽管应该理解这些标准并不完全相同，但它们仍然相当密切地对齐。因此，只要其中一个满足具有合理的容忍程度，它也能够遵守另一个。

对于这两个标准，A类与商业，工业或商业环境中使用的设备有关。相反，B级贸易使用。后者具有更大的严格性，因为假设设备在较低的受控环境中运行，具有更大的交叉干扰的可能性。

在生产点，PSU制造商通常会确保其单位符合刚刚描述的EMC标准之一。这是它们在隔离中测试时，而不是与最终要素的系统一起测试。由于法定电磁遵从（EMC）认证适用于完整的系统，因此必须将PSU生成的噪声添加到从数据线，时钟和如此发出的该发射。然后，总计需要在标准可接受的数字以下。

当涉及单个PSU时，系统将获得必要的EMC合规性。因此，工程师可以避免与其外部过滤有关的困难。正如我们将看到的，一旦必须考虑多个PSU，事情就会开始变得更加复杂。

作为系统内的模块装配的AC-DC通常将与机箱电源连接器或产生EMI测量的飞行引线有线连接。这意味着可以在这种布线上接收，这可以提高未达到EMC合规性的风险。只要AC-DC模块的EMC合规性具有合理的余量，那么系统应该能够获得认证，只要在接地和电缆路由中进行护理即可。

图1EMI拾取通常在电缆上见证。来源：崔公司

单个外部过滤器

然而，有几个原因为什么用内部过滤器指定AC-DC可能不是最好的方法。例如，如果单独使用内部过滤器无法实现完整的EMC合规性，则仍需要将外部过滤器添加到设计中。这不仅会增加组件的整体成本，它还将占用额外的工程资源。额外过滤带来的欧姆损失肯定会对整体系统效率产生影响。此外，在某些情况下，内部和外部滤波器可能彼此相互作用，导致某些频率的共振可能会增加EMI水平。

具有单个外部滤波器的而不是这种过滤器的过度设计和低效的布置可以证明是更好的解决方案。这种过滤器将位于AC入口靠近AC入口，并更好地匹配实际系统负载。内部过滤器倾向于在输出负载和温度水平方面处理最坏情况场景的规格。它们的目的是它们的实际应用可能没有这些严格要求。因此，如果在加入PSU或PSU之后，外部过滤器并将其添加到系统中，这可能会显着更便宜并且还具有较小的尺寸格式。这两者都是有利的工程和商业观点。

在一个设计中，其中几个psus以n + n配置放置在n + n配置中，其中至少一个怠速连续，具有仅在任何一段时间的PSU的实际PSU的外部公共滤波器。对于每个PSU对内部过滤器的需求将被否定，并且可以实现显着的材料清单（BOM）成本降低。

图2与具有单个过滤器（右）的更简化的方法相比，在多个PSU（左）上的单独过滤。资料来源：CUI Inc.

最佳过滤策略

当系统具有多个PSU时，还可以出现其他问题。添加剂效果意味着目睹的EMI特征更加复杂，结果是由于外部滤波。这将导致所有不同滤波器之间的相互作用的可能性，特别是在该特定时间上未加载的潜力之间的潜力。每种过滤器有助于系统整体效率的地球泄漏电流的效果将需要认真考虑。

CUI可以提供各种潜在选项的设计工程师，涉及PSU，允许出席不同的用例场景。可以使用包含的EMI过滤器来源或不存在解决方案，具体取决于申请的情况。拿着PSK-15W系列例如psus。这些符合CISPR 32 B类限量作为具有内部滤波的PCB模块。它们是II类安全额定 - 附加绝缘 - 已经包括非常低的漏电流，因此系统的操作参数不会受到冲击。

另一个例子是15-w级VOF-15B系列。该系列内的AC-DC单元包括滤波，从而允许它们满足B类EMC要求。由于这些是具有固有的低EMI级别的开放式PSU，因此所需的滤波水平非常适度。这转化为所要求的最小额外费用。

保持整体成本仍然进一步下降，PBO-15C系列PSU没有内部过滤。相反，这15 W输出单元依赖于从系统过滤器的支持，在许多情况下，已经需要存在。同样，保持低电流泄漏。

虽然确保满足EMC要求至关重要，但这可以以几种不同的方式实现。根据标准，最佳过滤策略可以采取相当不同的形式。通过思考最佳应用过滤的位置，可以避免与认证相关的大部分工程工作，以及保持BOM成本下降并避免相互作用以及当前泄漏问题。

本文最初发布行星模拟。

罗恩Stull.是Cui Inc.的电力系统工程师