Mise à jour : Oui

À l'APEC en Floride, Texas Instruments a présenté une famille de circuits intégrés conçus pour réduire la taille des filtres de mode commun anti-émission CEM dans les convertisseurs de puissance monophasés et triphasés et automobiles.

En principe, les circuits intégrés implémentent un circuit multiplicateur de capacité pour émuler les condensateurs Y dans une conception de filtre passif classique.

Ils le font lorsqu'ils sont assis parmi des inductances et des condensateurs de filtre plus petits (schéma du haut) tout en sommant les composantes haute fréquence des tensions des deux ou quatre conducteurs de puissance alternatifs, puis en réinjectant dans le neutre un courant alternatif en opposition de phase dérivé de ces signaux.

Comparez le circuit actif avec ce circuit de filtre CEM passif conventionnel

"La capacité active effective est définie par le gain du circuit et la capacité d'injection", selon TI. "Les impédances de détection et d'injection du filtre CEM actif utilisent des valeurs de capacité relativement faibles avec de petites empreintes de composants."

Faites défiler vers le bas de cet article pour une discussion sur où exactement les courants circulent dans ce schéma

Quel que soit le mécanisme, le résultat, a déclaré TI, est un chemin à faible impédance pour le bruit en mode commun permettant "15 à 25 dB de réduction du bruit CM sur, par exemple, 150 kHz à 3 MHz, aidant à réduire la taille des selfs en mode commun". Il a également déclaré: "jusqu'à 30 dB entre 100 kHz et 3 MHz" et qu'ils sont capables de "contribuer à respecter les limites EMI CISPR 25 classe 5 pour les émissions conduites et rayonnées".

La différence entre les versions monophasées et triphasées n'est que le nombre d'entrées fournies pour détecter les tensions - deux ou quatre respectivement (schéma à gauche , la version triphasée a quatre résistances de charge d'entrée). Tous ces signaux sont sommés en interne en un seul signal alternatif, qui est filtré de manière appropriée avant d'être réinjecté.

Les condensateurs de détection et d'injection (voir schémas) doivent être des composants classés Y.

Les autres composants passifs sur la sortie sont destinés à l'amortissement - pour gérer la résonance entre l'inductance d'arrêt en mode commun encore nécessaire et la capacité d'injection - qui apparaissent dans le gain de boucle active sous la forme d'une paire de zéros complexes.

Quatre appareils sont prévus : TPSF12C1 et TPSF12C3 pour les applications commerciales monophasées et triphasées, puis TPSF12C1-Q1 et TPSF12C3-Q1 pour l'automobile. La production en volume est prévue pour le deuxième trimestre de 2023, avec des circuits intégrés de filtre EMI actifs supplémentaires apparaissant plus tard cette année.

Le fonctionnement est supérieur à 8 à 16V sur Vcc (18V supportés) et jusqu'à 105°C ambiant (jonction 150°C).

Les protections incluent le verrouillage de sous-tension et l'arrêt thermique, et il y a un pad d'activation.

Ils "répondent aux exigences d'immunité aux surtensions CEI 61000-4-5, minimisant le besoin de composants de protection externes tels que les diodes de suppression de tension transitoire", a déclaré TI.

L'emballage est de 4,2 x 3,3 mm 14 pad SOT-23

Des applications sont prévues dans les chargeurs embarqués, les serveurs et les alimentations sans interruption.

Cette note d'application contient les informations les plus claires sur ces circuits intégrés et comprend un exemple de réduction de taille d'inductance.

Mise à jour:Comment cela marche-t-il?

Electronics Weekly s'est entretenu avec Pradeep Shenoy de TI pour clarifier le fonctionnement de ce programme.

La boucle de courant pour le signal de correction injecté est, dans un sens, dans le signal Neutre à l'intérieur du filtre, puis à travers le Live via le condensateur X. Shenoy a précisé que le schéma pourrait tout aussi bien fonctionner avec une paire de condensateurs d'injection, l'un sur Neutral et l'autre sur Live.

Comme postulé dans une version antérieure de cet article, et confirmé par Shenoy, la boucle de courant dans l'autre sens sort de la borne de terre du CI et retourne dans l'alimentation via le châssis / la terre (étiqueté « PE » dans TI.schéma reproduit ici).

La boucle est complétée par le starter en mode commun de droite, qui transmet certainement suffisamment de signal pour que cela fonctionne, a déclaré Shenoy. Il a ajouté que, lors de l'analyse du circuit, il ne faut pas oublier que le CI n'injecte pas à des fréquences basses telles que 50 ou 60Hz.

Il y a 13 composants passifs connectés au CI dans le circuit suggéré, dont beaucoup affectent la stabilité de ce circuit (ce qui pourrait être particulièrement excitant car l'une de ses sorties est connectée directement à l'une de ses entrées). Par où commencer l'utilisateur potentiel, a demandé Electronics Weekly ?

Il existe un outil de conception associé, a-t-il répondu, qui donnera aux utilisateurs de ce circuit intégré un ensemble de valeurs passives pour leur application à partir desquelles un circuit solide et stable peut être construit pour évaluation.