Elektronik devreler yüksek frekanslarda iletim ve ışıma yoluyla elektromanyetik girişim sorunlarına neden olmaktadır. Elektromanyetik girişimlere karşı cihazların korunması ve aynı zamanda tasarım aşamasında cihazın bu istenmeyen girişimlere neden olmaması için gerekli önlemlerden birisi EMI filtre tasarımıdır. En az tahmin ile EMI filtrenin sistematik olarak tasarımı zor bir iş olmakla birlikte, filtre tasarımında gürültü kaynağı ve yük empedanslarının dikkate alınmasıyla en uygun gürültü zayıflatmasını sağlayan tasarım gerçekleştirilebilmektedir. Geleneksel filtre tasarımı; haberleşme sistemleri ve mikrodalga uygulamalarında kaynak ve yük empedanslarının 50 Ω’da uyumlu olduğu kabulü ile kullanılmaktadır. Ancak bu kabul güç elektroniği devrelerinde kaynak ve yük empedanslarının bu değerden çok farklı olması nedeniyle doğru bir yöntem olmamaktadır. EMI filtre devreleri çok çeşitli olmalarına rağmen temelde ortak mod ve diferansiyel mod filtre eşdeğer devrelerinden meydana gelmektedir. Her bir filtre elemanının araya girme kaybı (IL) ideal olarak 20 dB/decade’dir. Pratikte ise filtrenin başarısını gösteren IL değeri filtrenin giriş ve çıkış empedanslarına büyük ölçüde bağlıdır. Örneğin, C filtre tasarımı yüksek empedanslı sistemler için idealde 20 dB/decade zayıflatma sağlamaktadır ancak düşük empedanslı sistemler için uygun bir filtre değildir. Bunun yerine bu tür sistemler için L filtre kullanımı daha iyi gürültü zayıflatması sağlamaktadır. Filtre kazancının yüksek olması için empedans uyumuna dikkat edilmelidir. Daha büyük oranda gürültü zayıflatması istenildiğinde LC, CL, T ve π filtreler giriş ve çıkış empedansına dikkat edilerek kullanılmaktadır. Ayrıca çok katlı filtre tasarımı yapılarak da istenilen gürültü zayıflatması elde edilebilmektedir. Bu çalışmada EMI filtre topolojilerinden L, C, LC, CL, T ve π filtreler ve empedans uyumu konusu incelenmiş, gürültü zayıflatma başarıları karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik Girişim (EMI), EMI Filtre, Pi Filtre, T Filtre, Ortak Mod Filtre, Diferansiyel Mod Filtre
|