Blog KnowlesCapacitors menjelaskan kerugian penyisipan dan kinerja dalam pemfilteran EMI dalam artikel oleh Peter Mathews.
Untuk mematuhi undang-undang internasional seperti Petunjuk UE tentang EMC atau FCC, penyaringan EMI merupakan elemen penting dari desain peralatan. Di sini, kami akan terus mengeksplorasi pemfilteran EMI melalui hilangnya penyisipan dan kinerja pemfilteran.
Kinerja insertion loss menunjukkan redaman sinyal pada frekuensi tertentu. Sebagai metrik, kinerja insertion loss paling berguna sebagai panduan dalam proses pemilihan filter; kinerja aktual dalam layanan dapat bervariasi tergantung pada karakteristik sirkuit.
Kehilangan penyisipan ditentukan oleh faktor-faktor berikut:
Konfigurasi listrik
Sumber/impedansi beban
Muat saat ini
Bahan dielektrik keramik
Impedansi pembumian
Melindungi integritas
Konfigurasi Listrik
Pilihan konfigurasi listrik untuk filter (kombinasi kapasitor/induktor) terutama tergantung pada sumber dan impedansi beban. Angka kerugian penyisipan biasanya diterbitkan untuk sumber 50Ω dan rangkaian beban 50. Impedansi, pada kenyataannya, mungkin akan berbeda dari angka yang tersirat dan dapat menyebabkan peningkatan atau penurunan kerugian penyisipan. Konfigurasi listrik filter harus dipilih untuk mengoptimalkan kinerja filter untuk skenario impedansi sumber/beban tertentu.
Jenis umum konfigurasi listrik yang tersedia di filter feedthrough meliputi:
Filter Multi-Elemen
Berisi lebih dari 3 elemen, misalnya filter L-C-L-C-L (penambahan elemen lebih lanjut meningkatkan kecuraman kurva penyisipan kerugian)
Muat Saat Ini
Pengaruh arus beban pada rugi-rugi penyisipan sangat ditentukan oleh sifat-sifat elemen penyaringan yang digunakan. Untuk sirkuit penyaringan dengan elemen induktif, kerugian penyisipan mungkin mengalami pengurangan yang signifikan di mana induktor ferit digunakan; bahan ferit jenuh dengan arus. Pengurangan kerugian penyisipan tergantung pada arus dan karakteristik bahan ferit tertentu. Dalam kasus ekstrim, ferit akan menjadi tidak efektif dan insertion loss akan tampak sama seperti pada filter C.
Memilih Filter
Saat memilih filter, konfigurasi listrik, implementasi fisik, dan material (yaitu tipe dielektrik) merupakan pertimbangan penting. Kurva redaman, yang ditunjukkan pada Gambar 1, memetakan berbagai implementasi fisik dari konfigurasi listrik yang dijelaskan di atas. Anda akan melihat filter chip sederhana memberikan redaman paling sedikit pada frekuensi tinggi. Melihat salah satu dari karakteristik ini satu per satu dapat menyesatkan dalam proses pemilihan Anda.
Melihat, sekali lagi, pada komponen itu sendiri, berbagai kategori bahan keramik memiliki karakteristik kinerja yang berbeda. Misalnya, ketika konstanta dielektrik meningkat (dan karena itu nilai kapasitansi filter meningkat), stabilitas memburuk. Parameter operasional dan lingkungan tertentu—termasuk suhu, tegangan, frekuensi, dan waktu (penuaan)—dapat memengaruhi konstanta dielektrik.
Seperti dirangkum dalam Gambar 2, tiga klasifikasi utama dielektrik keramik yang digunakan dalam pembuatan filter EMI umumnya disebut sebagai ultra stabil (C0G/NP0), stabil (X7R) dan tujuan umum (Z5U, Y5V atau X7W).
C0G/NP0 – Sangat Stabil Sebagian besar parameter material tetap tidak terpengaruh oleh suhu, tegangan, frekuensi, atau waktuStabilitas diukur dalam satuan bagian per juta tetapi konstanta dielektrik relatif rendah (10 hingga 100)X7R – Stabil Parameter material relatif stabil terhadap suhu, tegangan, frekuensi dan waktu Konstanta dielektrik tipikal akan berada pada urutan 2.000 hingga 4.000, memungkinkan nilai kapasitansi yang jauh lebih tinggi untuk ukuran kapasitor tertentu daripada yang dapat diperoleh dari bahan C0G/NP0Jika koefisien tegangan ( VC) sangat penting, Perangkat Presisi Knowles juga dapat mendukung suku cadang dengan karakteristik VC BX (2X1) dan BZ (2C1)Z5U/Y5V/X7W – Tujuan Umum Parameter material sangat dibatasi dan kinerja di bawah tegangan yang diterapkan dapat sangat tergangguCatatan:Perangkat Presisi Knowles hanya menggunakan kinerja yang lebih tinggi C0G/NP0 dan X7R dalam rentang standarnya
Sebaran Nilai Kapasitansi
Kapasitansi kapasitor keramik juga berubah sebagai akibat dari berbagai suhu, tegangan yang diterapkan, dan usia. Kapasitansi akhir dapat berada dalam kisaran nilai tergantung pada jenis material dan karakteristik yang direferensikan pada Gambar 2. Artinya, jika kapasitansi telah berkurang, demikian juga kinerja kerugian penyisipan.
sumber gambar unggulan:Umpan balik KnowlesCapacitors
