JAJA737 march   2023 TPSF12C1 , TPSF12C1-Q1 , TPSF12C3 , TPSF12C3-Q1

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1 概要
  5. 2 EMI 周波数範囲
  6. 3 大電力グリッド接続アプリケーション向けパッシブ EMI フィルタ
  7. 4 アクティブ EMI フィルタ
  8. 5 汎用 AEF 回路
  9. 6 CM アクティブ・フィルタ回路の選択
  10. 7 静電容量式増幅の概念
  11. 8 実際の AEF の実装
  12. 9 実際の結果
    1. 10.1 低電圧テスト
    2. 10.2 高電圧テスト
  13. 10まとめ
  14. 11関連資料

5 汎用 AEF 回路

図 5-1 に、検出されたノイズ・パラメータ (電圧または電流) に基づいて一般化された 6 つのアクティブ・フィルタ構成、キャンセル信号を注入する方法 (電圧または電流)、およびアクティブ制御手法 (FB または FF) を示します。

  • 電圧センス (VS) または電流センス (CS)
  • 電圧注入 (VI) または電流注入 (CI)
  • FB 制御または FF 制御構造
GUID-20230313-SS0I-KRSP-8ZTR-Q7K4MFZVN4C0-low.svg図 5-1 単相の等価回路にある基本的なアクティブ・フィルタ構造 - 4 つの FB 回路と 2 つの FF 回路 - それぞれの制御、センシング、注入の各手法に基づいて分類：FB-CSVI (a)、FB-CSCI (b)、FB-VSVI (c)、FB-VSCI (d)、FF-VSVI (e)、および FF-CSCI (f)

図 5-1 の iS と ZS という用語は、電力段のノートン等価ノイズ電流源と並列ソース・インピーダンスを示しています。 ZL は、EMI 測定用の LISN など、ノイズ受信側 (または EMI の影響を受ける側) の負荷インピーダンスです。 G は アクティブ回路のゲインを表します。 ZS と ZL の代わりに異なる受動素子を追加すると、さまざまなハイブリッド回路が形成されます。

制御の観点では、FB の設計は EMI の影響を受ける側における残留外乱を検出し、信号を反転して高ゲイン G で増幅し、キャンセル信号をシステムに注入して、検出されたパラメータを必要な周波数範囲全体にわたってゼロに駆動します。 一方、FF 設計では EMI ソースの外乱を検出し、信号を反転してユニティ・ゲインで増幅し、EMI の影響を受ける側に注入します。FF のアンプのユニティ・ゲイン設定は、EMI および EMI 防止信号がキャンセルされるほど高精度でなければならないため、FF の設計がより困難になります。

ノイズ・センシングの観点では、VS 素子と CS 素子は通常、それぞれコンデンサと CS トランス (または既存の磁気素子の補助巻線) です。ノイズ・キャンセルに関しては、VI の設計では制御された直列電圧源を使用して、LISN へのノイズ電流の流れを妨げます。一方、CI の設計では、制御されたシャント電流源を使用して、ノイズ源によって生成されるノイズ電流の流れを再ルーティングし、その電流が LISN に流入して測定されないようにします。VI と CI の各設計は、実質的に、負荷によりそれぞれ分圧器と分流器を作成します。一般に、トランスは直列素子を変形させることができますが、コンデンサはシャント導通パスを実装しています。

表 5-1 に、挿入損失の式や高減衰の回路条件 [4] など、図 5-1 に具体化された AEF 回路の突極特性の概要を示します。YS および YL は、それぞれ FB-VSCI 設計のノイズ源と負荷のアドミタンスを表します。

表 5-1 トポロジ (制御、センシング、注入の各手法) で分類される 図 5-1 の AEF 回路
AEF トポロジ 制御 (FB/FF) センシング (VS/CS) 注入 (VI/CI) 挿入損失 (IL) 高減衰条件
a FB-CSVI フィードバック 電流 電圧 1 + G Z S + Z L G 1 >> Z S + Z L
b FB-CSCI フィードバック 電流 電流 1 + Z S Z S + Z L ⋅ G Z S >> Z L
c FB-VVI フィードバック 電圧 電圧 1 + Z L Z S + Z L ⋅ G Z S << Z L
d FB-VSCI フィードバック 電圧 電流 1 + G Y S + Y L G >> Y S + Y L
e FF-VSVI フィードフォワード 電圧 電圧 1 1 - G ⋅ 1 - Z S Z S + Z L ⋅ G G = 1 , Z S << Z L
f FF-CSCI フィードフォワード 電流 電流 1 1 - G ⋅ 1 - Z L Z S + Z L ⋅ G G = 1 , Z S >> Z L

IL = iL,w/oAEF / iL,w/AEF は、AEF を取り付けた場合と取り付けない場合のフィルタ出力電流の指数であり、通常は 50Ω のソース・インピーダンスと負荷インピーダンスで測定され、EMI の達成可能な減衰と相関関係があります。 表 5-1 に示すように、各 AEF トポロジでは、高い減衰を実現するために特定のインピーダンス動作が必要です。