محاسبات فیلتر emi

به نام خدا
با عرض سلام به همه دوستان . تصميم گرفتم که يه منبع فلاي بک طراحي کنم و طراحيشو از صفر تا صد اينجا بزارم . راه حل هاي محاسباتي زيادي براي طراحي فلاي بک وجود داره و من تصميم گرفتم يه منبعي که براي همه قابل شناخت باشه رو انتخاب کنم که اونم سايت schmidt-walter است که يه سايت آلمانيه و طراحيش خوب جواب ميده. پس منبع ما براي راحتي و قابل استفاده براي همه اين سايته . خوشحال ميشم دوستان کمک کنند ، و اگه جايي اشغالي وارد بود اطلاع بدن . البته دوستان قبلا تو پست هاي ديگه طراحيارو انجام دادن . اما با اين راه حل نبوده
داده هاي مساله:
Vin = 100 – 240v
Vout = 12v
Iout = 3A
f = 50khz
لازم به ذکره ، منبع فلاي بک با مشخصات بالا ، يه منبع پرکاربرد بوده که تو اکثر مدارات ازش استفاده ميشه
نمايي کلي از مدارو تو شکل زير مي تونيد ببينيد :
http://uploadax.com/images/55998779220742481928.jpg

مرحله اول : محاسبه اندازه اندوکتانس سمت اوليه (L1) :
رابطه :
L1 = (vin-avg)^2 / (8*(Vout+Vf)*Iout*f)1
که Vin-avg همون متوسط ولتاژ اوليست که از رابطه زير محاسبه ميشه:
رابطه 2 :
Vin-avg = (Vin-min+Vin-max)/2
و vf افت ولتاژيه که روي ديود خروجي (D1) ميفته که ما 0.7 فرض ميکنيم.
با مقدار دهي دو رابطه بالا ميزان سلف برابر 1.8963 ميلي هانري محاسبه ميشه پس :
L1 = 1.8963mH
در همين ابتداي کار ميتونيم از رابطه زير نسبت تعداد دور اوليه به ثانويه رو محاسبه کنيم:
N1/N2 = Vin-avg/(Vout + Vf)=13.385

اما ادامه بحث و طراحي اجزاء فيلتر emi:
ابتدا امپدانس ورودي رو از رابطه زير بدست مي آريم:
Rin = (Vin*Vin*efficiency)/Pout
که Vin همون ولتاژ ورودي و efficiency راندمان مدار که معمولا براي محاسبات 70 تا 75 درصد ميگيرن ، و Pout برابر توان خروجيه ( لازم به ذکره توان خروجي از ضرب ولتاژ و جريان خروجي محاسبه ميشه ).
حالا متوسط جريان ورودي رو محاسبه مي کنيم:
Iavg = Pout/(Vin*efficiency
که جريان پيک دامنه با ديوتي سايکل 50 درصد ( اين مقدار ديوتي سايکل فرض در حل مساله است) تقريبا دو برابر جريان متوسطه يعني برابر Ipeak = 2*Iavg که در هارمونيک اصلي موج emi پيک جريان تقريبا برابر 0.63Ipeak در نظر گرفته ميشه ، و با همين مقدار ميشه ضريب ميرايي رو در شکل موج emi بدست آورد که با ATT نمايش داديم:
ATT = 0.63Ipeak/0.001
که اين 0.001 ماکزيمم ريپل جريان بازگشتي که از پيک emi بازتاب ميشه ،
حالا با داشتن ضريب ميرايي فرکانس فيلتر مورد نياز رو بدست مي آريم:
ATT = (fswitch / Ffilter)^2
و در نتيجه با داشتن فرکانس فيلتر ، فرکانس سوئيچينگ و امپدانس ورودي ميشه مقدار سلف و خازن مورد نياز براي فيلتر emi رو بدست آورد :
C = 1 / (2pi*Ffilter*Zin)= emi capacitor
L = Zin / (2pi*Ffilter) = emi inductor

شما حتي ميتونيد امپدانس خروجي رو براي انتخاب نوع فيلتر EMI که جدولش ارائه شد با داشتن ميزان C و L بدست بياريد:
Zo = radical(L/C) = output impedance

خوب خيلي ساده و خلاصه به محاسبه و بررسي فيلتر EMI پرداختيم ، البته بازم يگم ممکنه راه حل هاي مختلفي در محاسبه فيلتر EMI باشه، و من يکي از راه حل هارو ارائه دادم.