업데이트됨: 예

플로리다의 APEC에서 Texas Instruments는 단상 및 3상 주전원 및 자동차 전력 변환기에서 EMC 방출 방지 공통 모드 필터의 크기를 줄이도록 설계된 IC 제품군을 출시했습니다.

원칙적으로 IC는 기존 수동 필터 설계의 Y 커패시터를 에뮬레이트하기 위해 커패시턴스 승산기 회로를 구현합니다.

이는 더 작은 필터 인덕터와 커패시터 사이에 있는 동안 수행됩니다(상단 다이어그램) 2개 또는 4개의 AC 전원 도체에서 나오는 전압의 고주파 성분을 합산한 다음 이러한 신호에서 파생된 역위상 AC 전류를 다시 중성선으로 주입합니다.

능동 회로를 기존의 수동 EMC 필터 회로와 비교해 보세요.

TI에 따르면 "유효 활성 정전 용량은 회로 이득과 주입 정전 용량에 의해 설정됩니다." "능동 EMC 필터 감지 및 주입 임피던스는 작은 구성 요소 공간에서 상대적으로 낮은 정전 용량 값을 사용합니다."

이 체계에서 정확히 전류가 흐르는 위치에 대한 논의를 보려면 이 기사의 맨 아래로 스크롤하십시오.

TI는 메커니즘이 무엇이든 간에 공통 모드 잡음에 대한 낮은 임피던스 경로를 제공하여 "예를 들어 150kHz~3MHz에서 15~25dB의 CM 잡음 감소를 가능하게 하여 공통 모드 초크의 크기를 줄이는 데 도움이 됩니다"라고 TI는 말했습니다. . 또한 “100kHz와 3MHz 사이에서 최대 30dB”이며 “전도 및 복사 방출에 대한 CISPR 25 클래스 5 EMI 제한을 충족하는 데 도움이 될 수 있습니다”라고 말했습니다.

단상 버전과 3상 버전의 차이점은 전압을 감지하기 위해 제공되는 입력 수(각각 2개 또는 4개)입니다(왼쪽 다이어그램 , 3상 버전에는 4개의 입력 부하 저항이 있습니다). 이러한 모든 신호는 내부적으로 단일 AC 신호로 합산되며, 이는 다시 주입되기 전에 적절하게 필터링됩니다.

감지 및 주입 커패시터(다이어그램 참조)는 Y 등급 구성요소여야 합니다.

출력의 다른 패시브 구성요소는 댐핑(여전히 필요한 공통 모드 초크 인덕턴스와 주입 커패시턴스 사이의 공진을 관리하기 위한 것)을 위한 것입니다. 이는 액티브 루프 게인에 복소수 0 쌍으로 나타납니다.

단상 및 3상 상업용 애플리케이션을 위한 TPSF12C1 및 TPSF12C3, 자동차용 TPSF12C1-Q1 및 TPSF12C3-Q1 등 4개의 장치가 계획되어 있습니다. 대량 생산은 2023년 2분기로 예정되어 있으며, 올해 말에 추가 활성 EMI 필터 IC가 출시될 예정입니다.

작동 범위는 Vcc(18V 견딜 수 있음)에서 8~16V 이상이며 주변 온도는 최대 105°C(접합점 150°C)입니다.

보호 기능에는 저전압 차단 및 열 차단이 포함되며 활성화 패드가 있습니다.

TI는 "IEC 61000-4-5 서지 내성 요구 사항을 충족하여 과도 전압 억제 다이오드와 같은 외부 보호 부품의 필요성을 최소화합니다"라고 말했습니다.

포장은 4.2 x 3.3mm 14pad SOT-23입니다.

온보드 충전기, 서버 및 무정전 전원 공급 장치에 응용될 것으로 예상됩니다.

이 애플리케이션 노트에는 이러한 IC에 대한 가장 명확한 정보가 포함되어 있으며 인덕터 크기 감소의 예가 포함되어 있습니다.

업데이트:어떻게 작동하나요?

Electronics Weekly는 TI의 Pradeep Shenoy와 대화를 통해 이 계획이 어떻게 작동하는지 명확히 설명했습니다.

주입된 교정 신호의 전류 루프는 한 방향으로 필터 내의 중성 신호로 들어간 다음 X 커패시터를 통해 라이브로 건너갑니다. Shenoy는 이 계획이 한 쌍의 주입 커패시터(하나는 Neutral, 다른 하나는 Live)와 잘 작동할 수 있다고 밝혔습니다.

이 기사의 이전 버전에서 가정하고 Shenoy가 확인한 것처럼 다른 방향의 전류 루프는 IC의 접지 단자에서 나와 섀시/접지(TI의 'PE' 라벨로 표시)를 통해 전원 공급 장치로 다시 들어갑니다.다이어그램, 여기에 재현됨).

루프는 오른쪽 공통 모드 초크를 통해 완성되는데, 이는 확실히 이것이 작동하기에 충분한 신호를 전달한다고 Shenoy는 말했습니다. 그는 회로를 분석할 때 IC가 50Hz나 60Hz와 같은 저주파에서는 주입되지 않는다는 점을 기억해야 한다고 덧붙였습니다.