공통 모드 초크 및 전자기 간섭 필터의 적용

공통 모드 초크의 원리

공통 모드 초크 (CMC)는 공통 모드 간섭 신호를 처리하는 데 매우 효과적입니다. 작동 원리는 다음과 같습니다.
• 공통 모드 간섭: 공통 모드 간섭 전류가 공통 모드 초크를 통과할 때 두 코일의 자속 방향은 동일합니다. 이는 커플링으로 인해 총 인덕턴스가 급격히 증가하여 공통 모드 신호에 큰 유도성 리액턴스가 나타나 신호가 통과하기 어렵게 만듭니다. 따라서 공통 모드 초크는 공통 모드 초크 코일이라고도 알려져 있습니다.
• 차동 모드 간섭: 차동 모드 간섭 신호(즉, 차동 모드 간섭)의 경우 자속이 서로 상쇄되어 인덕턴스가 작아지고 차동 모드 신호가 감쇠 없이 통과할 수 있습니다.
공통 모드 초크의 두 코일은 저손실, 고투자율 페라이트 코어에 감겨 있습니다. 코일에 전류가 흐르면 자기장이 서로 강화됩니다. 공통 모드 초크의 인덕턴스는 EMI 필터의 정격 전류와 관련이 있습니다.

X 커패시터 및 Y 커패시터
• X 커패시터: 정전 용량 범위가 0.01μF~0.47μF인 이 커패시터는 주로 차동 모드 간섭을 필터링하는 데 사용됩니다.
• Y 커패시터: 중간 지점이 접지된 상태로 출력 끝에 연결되어 공통 모드 간섭을 효과적으로 억제합니다. 정전 용량 범위는 2200pF ~ 0.1μF입니다. 누설 전류를 줄이려면 정전 용량이 0.1μF를 초과해서는 안 됩니다.

공통 모드 초크의 주요 기능

• 공통 모드 잡음 억제: 공통 모드 초크는 공통 모드 잡음에 대해 높은 임피던스를 제공하여 잡음이 다른 부품으로 퍼지는 것을 방지합니다. 코일 간의 결합은 공통 모드 신호에 대한 높은 임피던스 루프를 생성하여 공통 모드 잡음의 전파를 차단합니다.
• 신호 품질 향상: 공통 모드 초크는 민감한 회로에서 전자기 방사 및 공통 모드 잡음을 줄여 신호 품질을 향상시킵니다. 통신 시스템 및 고속 데이터 전송에서 신호 왜곡과 누화를 줄여 신뢰성과 전송 속도를 향상시킵니다.
• EMI 억제: 필터의 일부로, 공통 모드 초크 전자 장치에서 발생하는 전자기 간섭(EMI)을 효과적으로 억제하여 고주파 발진, 스위칭 간섭 및 전원 공급 장치 노이즈로 인한 전자기 방사를 줄입니다.
• 신호 무결성 문제 해결: 고속 데이터 회선에서 공통 모드 초크는 신호 무결성 및 누화 문제를 해결하고 적절한 임피던스 매칭 및 공통 모드 억제를 제공하여 정확하고 안정적인 신호 전송을 보장합니다.
• 시스템 안정성 향상: 가변 주파수 드라이브와 같은 애플리케이션에서 공통 모드 초크는 전원 공급 장치 잡음 및 스위칭 간섭으로 인한 공통 모드 간섭을 효과적으로 억제하여 시스템 안정성과 신뢰성을 향상시킵니다.

전자기 간섭 필터의 역할

전원 공급 장치 잡음은 전도 잡음 스펙트럼 범위가 10kHz~30MHz, 최대 150MHz에 이르는 일종의 전자기 간섭입니다. 전파 방향에 따라 전원 공급 장치 노이즈는 다음과 같이 분류됩니다.
• 외부 간섭: 전력선에서 유입되는 소음입니다.
• 내부 소음: 전자기기에서 발생하여 전력선을 통해 전달되는 소음입니다.
이러한 소음은 전자 장치가 소음의 원인이자 영향을 받는 물체인 양방향 간섭 신호입니다.

소음 간섭의 유형
• 차동 모드 간섭: 두 전력선 사이의 잡음(주로 200Hz 미만).
• 공통 모드 간섭: 두 전력선과 접지 사이의 잡음, 주로 1MHz 이상.

전자기 간섭 필터는 전자기 호환성 요구 사항을 충족하고 양방향 RF 필터로 작동해야 합니다. 특정 요구 사항은 다음과 같습니다.
• 외부 간섭 필터링: 필터는 AC 전력선을 통해 유입되는 외부 전자기 간섭을 제거해야 합니다.
• 내부 간섭 억제: 필터는 장치 자체가 잡음 간섭을 방출하는 것을 방지해야 합니다.
이러한 요구 사항을 충족함으로써 공통 모드 초크와 전자기 간섭 필터는 전자기 간섭을 효과적으로 억제하여 전자 장치의 정상적인 작동을 보장합니다.

결론
공통 모드 초크와 전자기 간섭 필터는 전자 장치에서 중요한 역할을 합니다. 공통 모드 초크는 공통 모드 잡음을 억제하고 신호 품질을 향상시켜 신호 신뢰성과 전송 속도를 향상시킵니다. 전자기 간섭 필터는 장치가 간섭 신호를 방출하는 것을 방지하면서 외부 간섭으로부터 자유로워지도록 보장합니다. 이러한 구성 요소를 적절하게 적용하면 전자 시스템의 안정성과 성능이 크게 향상될 수 있습니다.

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