ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ
It is considered in the article the magnetic coupling between inductances of input and output capacitors’ leads for capacitors reducing differential mode noise in key-type power supplies. It is showed that the magnetic coupling mentioned above significantly reduces the insertion loss at frequencies...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/992 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Technical Electrodynamics| _version_ | 1870203334831374336 |
|---|---|
| author | Гурін, В.К. Павловський, В.О. Юрченко, О.М. |
| author_facet | Гурін, В.К. Павловський, В.О. Юрченко, О.М. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "В.К. Гурін",
"institution": "Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна"
},
{
"author": "В.О. Павловський",
"institution": "Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна"
},
{
"author": "О.М. Юрченко",
"institution": "Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна"
}
] |
| author_sort | Гурін, В.К. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-01-04T14:44:23Z |
| description | It is considered in the article the magnetic coupling between inductances of input and output capacitors’ leads for capacitors reducing differential mode noise in key-type power supplies. It is showed that the magnetic coupling mentioned above significantly reduces the insertion loss at frequencies above 0,50–1 MHz. It is investigated mutual-perpendicular arrangement of those capacitors as a method of reducing the magnetic coupling, and showed that such an arrangement increased the insertion loss of the filter for differential mode noise about 20 dB in the frequency range 1...20 MHz. References 9, figures 5. |
| first_indexed | 2026-06-16T01:17:27Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 1 51
УДК 621.391
ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ
ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ
В.К.Гурін, В.О.Павловський, канд.техн.наук, О.М.Юрченко, докт.техн.наук
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна. e-mail: yuon@ied.org.ua
Досліджено магнітний зв’язок між індуктивностями виводів вхідних та вихідних конденсаторів для зменшен-
ня симетричних завад у протизавадних фільтрах для джерел електроживлення ключового типу. Показано, що
згаданий вище магнітний зв’язок суттєво погіршує загасання, що вноситься фільтром на частотах вище 0,5...1
МГц. Проаналізовано взаємно перпендикулярне розташування конденсаторів як один із методів зменшення маг-
нітного зв’язку між паразитними індуктивностями виводів вхідних та вихідних конденсаторів і показано, що
таке розташування конденсаторів збільшує загасання, яке вноситься фільтром у симетричну заваду у діапа-
зоні частот 1...20 МГц, приблизно на 20 дБ. Бібл. 9, рис. 5.
Ключові слова: індуктивності виводів конденсаторів, симетричні завади, протизавадний фільтр.
У приладах силової електроніки фільтр електромагнітних завад (протизавадний фільтр) є не-
обхідною ланкою між мережею електроживлення та перетворювачами, які під‘єднані до мережі. Пе-
ретворювачі напруги у системах силового електроживлення працюють у ключовому режимі. Вони
створюють кондуктивні завади як симетричного типу (між дротами фази та нейтралі), так і несимет-
ричного типу (між фазним дротом та провідником заземлення). Спектр цих завад простягається від
частот перемикання перетворювачів до 30 МГц і вище. Стандарти з електромагнітної сумісності (на-
приклад, ДСТУ EN55022, клас А) визначають діапазон частот 150 кГц…30 МГц, в якому контролю-
ють згадані завади та їхній граничний рівень, припустимий для перетворювачів. Щоб виконати вимо-
ги цих стандартів, зазвичай необхідне застосування одно- або дволанкових фільтрів.
Дослідженням протизавадних фільтрів присвячено надзвичайно багато робіт. В Україні мож-
на відзначити роботи [6−8], виконані у Національному технічному університеті України «Київський
політехнічний інститут».
Основними показниками протизавадного фільтра є загасання, що вноситься фільтром у симет-
ричну та несиметричну заваду, а також діапазон частот, у якому ефективно працює протизавадний
фільтр. Обидва згадані показники значною мірою залежать від власних та взаємних паразитних пара-
метрів елементів протизавадних фільтрів [2]. Взаємні паразитні параметри та деякі методи зменшен-
ня цих параметрів у протизавадних фільтрах для джерел електроживлення ключового типу розгляну-
то у роботах [3, 9]. Зокрема, у цих роботах проаналізовано магнітні зв‘язки між індуктивними елеме-
нтами фільтра для зменшення симетричних завад і показано, що вони погіршують загасання, що вно-
ситься фільтром на частотах вище 0,5 … 1 МГц. У тих же роботах розглянуто деякі методи зменшен-
ня таких магнітних зв‘язків.
Значний негативний вплив на загасання, яке вноситься протизавадним фільтром у симетричну
заваду, спричиняє також магнітний зв‘язок між індуктивностями виводів вхідних та вихідних конден-
саторів згаданих вище фільтрів [9] .
Метою цієї роботи є дослідження магнітного зв’язку між індуктивностями виводів вхідних і
вихідних конденсаторів для зменшення симетричних завад у протизавадних фільтрах та рекомендації
щодо послаблення негативного впливу згаданого зв’язку на характеристику загасання фільтра.
На рис. 1 показано схему фільтра для зменшення симетричних завад (рис. 1, а) та його еквіва-
лентну схему з урахуванням паразитних параметрів (рис. 1, б). На вході фільтра діє напруга Uсз симе-
тричної завади. На рис. 1 прийняті такі позначення: Ссим.др − паразитна міжвиткова ємність дроселя
Lсим; Ссим1,2 − ємність конденсаторів Ссим1 та Ссим2; Lвив1,2 − індуктивність виводів конденсаторів Ссим1
та Ссим2 відповідно; М3 − магнітний зв’язок між індуктивностями виводів Lвив1 і Lвив2 ; Lсим − індуктив-
ність дроселя; R − опір втрат дроселя Lсим та конденсатора Ссим.др; Rвив1,2 − опір виводів конденсаторів
Ссим1 та Ссим2 відповідно, з урахуванням високочастотних втрат у діелектрику конденсаторів; Zн –
навантаження фільтра.
У відповідності до законів, які діють у електричних колах з індуктивним зв’язком [1], напругу
U2 можна записати так: 2 2 2 1 3.вивU j I L I j М
• • •
= ⋅ ±ω ω (1)
© Гурін В.К., Павловський В.О., Юрченко О.М., 2014
52 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 1
Тут 1I
•
− комплекс струму і1 , 2I
•
− комплекс струму і2 (рис. 1, б).
Знак перед другим доданком у виразі (1) залежить від узгодженого чи зустрічного напрямку
струмів 1I
•
та 2I
•
. Вираз (1) можна записати
2 2 2 1 2 3( / )вивU j I L I I М
• • • •
= ±ω , (2)
звідки витікає, що за наявності магнітного зв’язку М3 еквівалентна індуктивність Lекв вив2 виводів кон-
денсатора Ссим2 зміниться
2 2 1 2 3/ .eкв вив вивL L I I М
• •
= ± (3)
Розглядаючи співмножник 1 2/I I
• •
як комплекс, маємо
1 2 1 2 1 2/ Re / Im / .I I I I j I I
• • • • • •⎛ ⎞ ⎛ ⎞= ± ±⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
(4)
Провівши нескладні перетворення формули (2) з урахуванням (4) одержимо, що
екв.вив2 2 1 2 3= Re /вивL L I I M
• •⎛ ⎞± ⋅⎜ ⎟
⎝ ⎠
. (5)
Знак перед другим доданком у (5) залежить від знаку перед виразом 1 2Re( / )I I
• •
та знаку М3 (уз-
годжене чи зустрічне увімкнення котушок індуктивності Lвив1 та Lвив2). Якщо знаки однакові, то
екв. 2 2 3 1 2= Re /вив вивL L M I I
• •⎛ ⎞+ ⋅ ⎜ ⎟
⎝ ⎠
. (6)
1. Визначення магнітного зв’язку М3. Два симетричних конденсатори Ссим1, Ссим2, розташо-
ваних на друкованій платі на відстані х один від
одного, з точки зору магнітного зв’язку М3 між
індуктивностями виводів Lвив1, Lвив2 (рис. 1, б) на
частотах, вищих за резонансну частоту конден-
саторів, можна спрощено представити так, як
показано на рис. 2, де а, b – відповідно геомет-
рична довжина та висота конденсаторів Ссим1 і
Ссим2; х − відстань між ними.
У роботі [5] розглянуто такий випадок і наведено вираз для взаємної індуктивності М
M 0 1 2 2 2
1 2ln ln 2( )a d d a d da b D d d x
a D x a D x
⎡ ⎤+ +⎛ ⎞ ⎛ ⎞= ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + − − +⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎢ ⎥+ +⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦
μ
π
, (7)
а б
Рис. 1
Рис. 2
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 1 53
де 2 2
1 ;d a x= + 2 2
2 ;d b x= + 2 2 2 ;D a b x= + + 7
0 4 10−μ = π ⋅ − абсолютна магнітна проникність ва-
кууму.
Якщо у вираз (7) підставити типові геометричні розміри конденсаторів Ссим1 та Ссим2 (а=17 мм,
b=15 мм) та типову відстань х=25 мм між конденсаторами, то після нескладних обчислень одержимо,
що магнітний зв’язок M =M3 ≈ 0,59 нГ.
2. Визначення співмножника 1 2Re( / )I I
• •
. З розгляду схеми на рис. 1, б видно, що вона склада-
ється з двох послідовних резонансних контурів і паралельного резонансного контура, який увімкне-
ний між послідовними контурами. Тому математичний запис виразів для комплексів струмів 1І
•
та
2І
•
у загальному вигляді для всього діапазону частот від 100 кГц до 30 МГц [4] буде дуже громіздким
і мало придатним для подальшого аналізу. З метою спрощення виразів для комплексів струмів 1І
•
та
2І
•
доцільно розбити згаданий діапазон частот на декілька піддіапазонів, і тоді в кожному з піддіапа-
зонів еквівалентна схема фільтра, зображеного на рис. 1, б, значно спроститься.
Аналіз показує, що доцільно весь діапазон частот розбити на такі діапазони:
1) 100 кГц<ƒ<ƒр др = 1..2 МГц, де ƒр др − резонансна частота паралельного коливального конту-
ра на схемі (рис. 1, б);
2) ƒр др<ƒ<ƒрСcим, де ƒрСсим − резонансна частота послідовних контурів на схемі (рис. 1, б); за-
звичай цей піддіапазон простягається від 1..2 МГц до 10..20 МГц;
3) ƒрСсим < ƒ ≤ 30 МГц.
Перший діапазон є малоцікавим для дослідження, оскільки на таких частотах паразитні зв’яз-
ки між елементами схеми, зображеної на рис. 1, б, практично не проявляються. Тому зосередимо ува-
гу на розгляді струмів 1І
•
та 2І
•
у другому та третьому діапазонах.
2.1. Діапазон частот ƒр др<ƒ<ƒрСим.
У такому діапазоні частот схему на рис. 1, б можна спростити (рис. 3).
Це можливо через те, що на частотах, більших від частоти паралельного резонансу у дроселі
фільтра, згаданий дросель можна наближено замінити паразитною ємністю його обмотки Ссим др. В
той же час на частотах, менших від частоти послідовного резонансу у конденсаторах Ссим1 і Ссим2 , ці
конденсатори можна наближено замінити колами з послідовно з’єднаних елементів Ссим та Rвив (рис.
3, а). Крім того, оскільки, як правило, у фільтрах виконуються нерівності Ссим др Ссим та
1
.др 2( )сим вивС R−⋅ω , то послідовне з’єднання конденсаторів Ссим др, Ссим2 і резистора Rвив2 у схемі на
рис. 3, а можна без великої похибки замінити одним конденсатором з ємністю Ссим др (рис. 3, б).
Провівши нескладний розрахунок схеми на рис. 3, б, одержимо
1 1 1
1 2 2
1 1 .
1/
1 ( )
вив сим сим
вив сим сим др
j R С СI I
R С С
• • − ⋅
= ⋅
+ ⋅
ω
ω
, (8)
⇒
а б
Рис. 3
54 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 1
звідки 1
1 2 2
1 1 .
1Re /
1 ( )
сим
вив сим сим др
СI I
R С С
• •⎛ ⎞= ⋅⎜ ⎟ + ω ⋅⎝ ⎠
. (9)
Підставивши у вираз (9) типові значення для Ссим1, Ссим др, можемо одержати для другого діапазону
частот числове значення 1 2Re( / )I I
• •
. Так, наприклад, для Ссим1 =100 нф, Ссим др =100 пФ, Rвив1 =0,1 Ом
одержимо, що в діапазоні частот 2 ƒ 2 (2..10 МГц)= =ω π π
1 2Re( / )I I
• •
=717 ... 984. (10)
З виразу (6) очевидно, що таке значення 1 2Re( / )I I
• •
у декілька сотень разів збільшує вплив маг-
нітного зв’язку М3 на зростання паразитної індуктивності Lвив2 у конденсаторі Ссим2.
2.2. Діапазон частот ƒрСсим <ƒ≤30 МГц.
Застосувавши підхід, аналогічний п.2.1, одержимо спрощену еквівалентну схему фільтра у ді-
апазоні частот ƒрСсим <ƒ≤30 МГц (рис. 4, а).
З розгляду рис. 4, а видно, що пра-
ва гілка − це послідовний резонансний ко-
нтур. Для типових значень Ссим др=60..300
пФ, Lвив =1..10 нГ резонансна частота ƒ0 посл.
цього контуру буде знаходитись у межах
ƒ0 посл≈ 53..290 МГц. Це означає, що на час-
тотах, які не перевищують 30 МГц, схему
на рис. 4, а можна додатково спростити до
схеми, зображеної на рис. 4, б. Видно, що
це є паралельний резонансний контур, у
якому резистор Rвив2 замінено закороткою,
оскільки на частотах до 30 МГц викону-
ється нерівність
1
. 2( )сим др вивС R−⋅ω . (11)
Аналіз схеми на рис. 4, б показує, що ( )22 2
1 2 0 1 1Re( / ) / / ,вив вивI I R L
• •
⎡ ⎤= +⎣ ⎦ω ω де
1/ 2
0 1 .( )вив сим дрL С −= ⋅ω − частота резонансу між індуктивністю виводів 1вивL конденсатора Ссим1 і пара-
зитною ємністю Ссим др дроселя Lсим (рис. 1).
У діапазоні частот, наприклад, 20 ... 30 МГц для типових значень Ссим др =100 пФ, 1вивL =1...10
нГ, Rвив1 =0,1 Ом одержимо, що 1 2Re( / )I I
• •
=22...386.
Повертаючися до виразу (2), бачимо, що таке значення 1 2Re( / )I I
• •
також у багато разів збіль-
шує вплив магнітного зв’язку М3 на зростання паразитної індуктивності 2вивL у конденсаторі Ссим2.
Для вивчення дії зв’язку М3 у роботі [9] був описаний експеримент, який включав у себе два ви-
мірювання коефіцієнта передачі Кn фільтра, принципова електрична схема якого зображена на рис. 1, а.
Під час першого вимірювання визначили коефіцієнт передачі Кn1 фільтра у діапазоні частот
від 100 кГц до 30 МГц. Перед проведенням другого вимірювання від схеми фільтра від’єднали коту-
шку індуктивності Lсим; при цьому магнітне осердя з обмотками залишилося розміщеним на друкова-
ній платі між конденсаторами Ссим1 та Ссим2, оскільки згадане осердя впливає на конфігурацію магніт-
ного поля. Після цього знову виміряли коефіцієнт передачі Кn2 у схемі фільтра з від’єднаними обмот-
ками котушок індуктивності.
Треба зауважити, що після від’єднання дроселя високочастотна енергія зі входу на вихід фільт-
ра може передаватися, в основному, лише через магнітний зв’язок М3, оскільки після від’єднання
дроселя гальванічний або електричний зв’язок між конденсаторами Ссим1 та Ссим2 втрачається.
Результати обох вимірів показані на рис. 5, а, б. З розгляду двох кривих на рис. 5, а видно, що
вони практично співпадають на частотах, вищих за 1 МГц. Це свідчить про те, що високочастотний
а б
Рис. 4
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 1 55
струм завади проникає зі входу на вихід фільтра через наявність магнітного зв’язку М3 замість того,
щоб проходити через котушку індуктивності Lсим (рис. 1).
Для зменшення магнітного зв’язку М3 запропоновано розташувати конденсатори Ссим1 і Ссим2
взаємно перпендикулярно.
На рис. 5, б показані коефіцієнти передачі фільтра на рис. 1, а, з паралельним та перпендику-
лярним розташуванням конденсаторів Ссим1 і Ссим2 (крива 1 та крива 2 відповідно).
З порівняння кривих видно, що перпендикулярне розташування симетричних конденсаторів
Ссим1 і Ссим2 дозволяє збільшити загасання, що вноситься фільтром у діапазоні частот 1...20 МГц, при-
близно на 20 дБ.
Висновки. 1. Наявність магнітного зв’язку М3 між виводами вхідного та вихідного конденса-
торів протизавадного фільтра різко збільшує (у 10...100 разів і більше) еквівалентну індуктивність ви-
водів вихідного конденсатора. При цьому покращення якості дроселя фільтра шляхом зменшення па-
разитної міжвиткової ємності тільки посилює негативний ефект збільшення еквівалентної індуктив-
ності виводів вихідного конденсатора.
2. Збільшення еквівалентної індуктивності виводів вихідного конденсатора у протизавадному
фільтрі через дію магнітного зв’язку М3 спричиняє суттєве погіршення такого основного показника
згаданого фільтра як загасання, що вноситься фільтром, на частотах від 1...2 до 20...30 МГц. Це, в
свою чергу, призводить до відчутного погіршення електромагнітної сумісності ключових перетворю-
вачів з навколишньою радіоелектронною апаратурою та обладнанням.
3. Простим і ефективним способом зменшення магнітного зв’язку М3 є взаємно перпендику-
лярне розташування вхідного та вихідного конденсаторів. Таке розташування конденсаторів збільшує
загасання, що вноситься фільтром, на частотах від 1...2 до 20...30 МГц у середньому на 20 дБ, тобто
зменшує рівень залишкових завад на виході фільтра у десять разів. Ціною такого покращення основ-
ного показника фільтра є збільшення габаритів фільтра, оскільки два однакових конденсатори у кор-
пусах прямокутної форми, які розташовані взаємно перпендикулярно, займають більшу площу, ніж
такі самі конденсатори, розташовані паралельно.
1. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Ч. 1. Линейные электрические цепи. Изд. 3-е.
– М.-Л.: Энергия, – 1966. – 320 с.
2. Гурін В.К., Павловський В.О., Юрченко О.М. Власні та взаємні паразитні параметри елементів проти-
завадних фільтрів для джерела електроживлення ключового типу // Техн. електродинаміка. Тематичний випуск
«Проблеми сучасної електротехніки». – 2012. – Ч.2. – С. 119–120.
3. Гурін В.К., Павловський В.О., Юрченко О.М. Методи зменшення взаємних паразитних параметрів у
протизавадних фільтрах для джерел електроживлення ключового типу // Техн. електродинаміка. Тематичний
випуск “Силова електроніка та енергоефективність”. – 2012. – Ч.1. – С. 24–26.
4. ГОСТ 13661-92. Совместимость технических средств электромагнитная. Пассивные помехоподавля-
ющие фильтры и элементы. Методы измерения вносимого затухания. – 1992. – 34 с.
5. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчёт индуктивностей: Справочная книга. – Л.: Энергоатомиздат. –
1986 – 488 с.
Частота, МГц
0,1 1 10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
Kn1
К
ое
ф.
п
ер
ед
ач
і,
дБ
-90
-100
Kn2
Рис. 5, а, б
56 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 1
6. Первой В.В., Пилинский В.В., Родионова М.В., Янушевский А.О. Моделирование сетевого помехопо-
давляющего защитного фильтра / Сборник “Правовое, нормативное и метрологическое обеспечение защиты
информации на Украине. – Київ, 2000. – С. 170–174.
7. Пилинский В.В., Темников В.А. Сетевые помехоподавляющие фильтры типа ФМПЗ-1 / Сборник “Пра-
вовое, нормативное и метрологическое обеспечение защиты информации на Украине. – Київ, 2001. – 267 с.
8. Dovzhenko A., Pilinsky V., Shvaichenko V., Shvaichenko E. Intelligent Mains Radiofrequency Interference
Filters. EMC EUROPE 2010 WROCLAW, 9-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and 20-th
International Wroclaw Symposium and Exhibition on Electromagnetic Compatibility. – Wroclaw, September 13–17. –
2010. – Рp. 810–813.
9. Wang S., Chen R., J.D.Van Wyk, Fred. C.Lee, Odentaal W.G. Developing Parasitic Cancellation Technologies
to Improve EMI Filter Performance for Switching Mode Power Supplies // IEEE Transactions on Electromagnetic
Compatibility. – 2005. – Vol.47. – No.4. – Pp. 921–929.
УДК 621.391
ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ ИНДУКТИВНОСТЯМИ ВЫВОДОВ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ
КОНДЕНСАТОРОВ ПОМЕХОПОДАВЛЯЮЩИХ ФИЛЬТРОВ
В.К.Гурин, В.А.Павловский, канд.техн.наук, О.Н.Юрченко, докт.техн.наук
Институт электродинамики НАН Украины, пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина.
e-mail: yuon@ied.org.ua
Рассмотрена магнитная связь между индуктивностями выводов входных и выходных конденсаторов для уменьшения симмет-
ричных помех в помехоподавляющих фильтрах для источников электропитания ключевого типа. Показано, что упомянутая
выше магнитная связь ощутимо ухудшает вносимое затухание фильтра на частотах выше 0,5...1 МГц. Проанализировано
взаимно перпендикулярное размещение конденсаторов как один из методов уменьшения магнитной связи между индуктивнос-
тями выводов упомянутых выше конденсаторов и показано, что такое размещение конденсаторов позволяет увеличить зату-
хание, вносимое фильтром в симметричную помеху в диапазоне частот 1...20 МГц, приблизительно на 20 дБ. Библ. 9, рис. 5.
Ключевые слова: индуктивность выводов конденсаторов, симметричные помехи, помехоподавляющий фильтр.
PARTICULAR FEATURES OF MAGNETIC COUPLING BETWEEN INPUT AND OUTPUT CAPACITORS
OF RFI FILTERS
V.K.Gurin, V.O.Pavlovskyi, O.M.Yurchenko
Institute of Electrodynamics of National Academy of Science of Ukraine, Peremohy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine.
e-mail: yuon@ied.org.ua
It is considered in the article the magnetic coupling between inductances of input and output capacitors’ leads for capacitors
reducing differential mode noise in key-type power supplies. It is showed that the magnetic coupling mentioned above significantly
reduces the insertion loss at frequencies above 0,50–1 MHz. It is investigated mutual-perpendicular arrangement of those capacitors
as a method of reducing the magnetic coupling, and showed that such an arrangement increased the insertion loss of the filter for
differential mode noise about 20 dB in the frequency range 1...20 MHz. References 9, figures 5.
Key words: leads’ inductances of capacitors, differential mode noise, RFI filter.
1. Atabekov G.I. Theoretical basics of electrical engineering. Part 1. Linear electrical circuits. 3-rd edition. – Moskva-
Leningrad: Energiia, 1966. – 320 p. (Rus)
2. Gurin V.K., Pavlovskyi V.O., Yurchenko O.M. Self-parasitic and mutual parasitic parameters in power line filters for
switching mode power supplies // Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyi vupusk "Problemy suchasnoi elektrotekhniky." – 2012.
– №2. – Pp. 119–120. (Ukr)
3. Gurin V.K., Pavlovskyi V.O., Yurchenko O.M. Reduction methods of mutual parasitic in RFI filters for key-type power
supplies // Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyi vupusk "Problemy suchasnoi elektrotekhniky." – 2012. – №1. – Pp. 24–26. (Ukr)
4. GOST 13661-92. Electromagnetic compatibility of technical equipment. Passive filters and elements for interference
suppression. Methods of inserted damping measuring. – 1992. – 34 р. (Rus)
5. Kalantarov P.L., Tseitlin L.A. Inductances’ calculation. A handbook. – Leningrad: Energoatomizdat, 1986. – 488 p. (Rus)
6. Pervoi V., Pilinsky V., Rodionova M., Yanushevsky A. Power line filter’s modeling // Sbornik "Pravovoe, normativnoe i
metrologicheskoe obespechenie zashchity informatsii na Ukraine". – Kyiv, 2000. – Pp. 170–174. (Rus)
7. Pilinsky V., Temnіkov V. Power line filters FMPZ-1 / Sbornik "Pravovoe, normativnoe i metrologicheskoe obespechenie
zashchity informatsii na Ukraine". – Kyiv, 2001. – 267 p. (Rus)
8. Dovzhenko A., Pilinsky V., Shvaichenko V., Shvaichenko E. Intelligent Mains Radiofrequency Interference Filters / EMC
EUROPE 2010 WROCLAW, 9-th International Symposium on Electromagnetic Compatibility and 20-th International Wroclaw
Symposium and Exhibition on Electromagnetic Compatibility. – Wroclaw, September 13–17, 2010. – Pp. 810–813.
9. S.Wang, R.Chen, J.D.Van Wyk, Fred.C.Lee, W.G. Odentaal. Developing Parasitic Cancellation Technologies to Improve
EMI Filter Performance for Switching Mode Power Supplies // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2005. –
Vol.47. – No.4. – Pp. 921–929.
Надійшла 09.04.2013
Остаточний варіант 30.05.2013
|
| id | techned_org_ua-article-992 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-16T01:17:27Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | technedorgua/36/73710d4449156b166c122dad4d1daa36.pdf |
| spelling | techned_org_ua-article-9922023-01-04T14:44:23Z PARTICULAR FEATURES OF MAGNETIC COUPLING BETWEEN INPUT AND OUTPUT CAPACITORS OF RFI FILTERS ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ Гурін, В.К. Павловський, В.О. Юрченко, О.М. leads’ inductances of capacitors differential mode noise RFI filter індуктивності виводів конденсаторів симетричні завади протизавадний фільтр It is considered in the article the magnetic coupling between inductances of input and output capacitors’ leads for capacitors reducing differential mode noise in key-type power supplies. It is showed that the magnetic coupling mentioned above significantly reduces the insertion loss at frequencies above 0,50–1 MHz. It is investigated mutual-perpendicular arrangement of those capacitors as a method of reducing the magnetic coupling, and showed that such an arrangement increased the insertion loss of the filter for differential mode noise about 20 dB in the frequency range 1...20 MHz. References 9, figures 5. Досліджено магнітний зв’язок між індуктивностями виводів вхідних та вихідних конденсаторів для зменшення симетричних завад у протизавадних фільтрах для джерел електроживлення ключового типу. Показано, що згаданий вище магнітний зв’язок суттєво погіршує загасання, що вноситься фільтром на частотах вище 0,5...1 МГц. Проаналізовано взаємно перпендикулярне розташування конденсаторів як один із методів зменшення магнітного зв’язку між паразитними індуктивностями виводів вхідних та вихідних конденсаторів і показано, що таке розташування конденсаторів збільшує загасання, яке вноситься фільтром у симетричну заваду у діапазоні частот 1...20 МГц, приблизно на 20 дБ. Бібл. 9, рис. 5. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2013-12-26 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/992 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 1 (2014): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 051 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 1 (2014): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 051 2218-1903 1607-7970 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/992/868 Авторське право (c) 2023 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | індуктивності виводів конденсаторів симетричні завади протизавадний фільтр Гурін, В.К. Павловський, В.О. Юрченко, О.М. ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ |
| title | ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ |
| title_alt | PARTICULAR FEATURES OF MAGNETIC COUPLING BETWEEN INPUT AND OUTPUT CAPACITORS OF RFI FILTERS |
| title_full | ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ |
| title_fullStr | ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ |
| title_full_unstemmed | ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ |
| title_short | ОСОБЛИВОСТІ МАГНІТНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ ІНДУКТИВНОСТЯМИ ВИВОДІВ ВХІДНИХ І ВИХІДНИХ КОНДЕНСАТОРІВ У ПРОТИЗАВАДНИХ ФІЛЬТРАХ |
| title_sort | особливості магнітного зв’язку між індуктивностями виводів вхідних і вихідних конденсаторів у протизавадних фільтрах |
| topic | індуктивності виводів конденсаторів симетричні завади протизавадний фільтр |
| topic_facet | leads’ inductances of capacitors differential mode noise RFI filter індуктивності виводів конденсаторів симетричні завади протизавадний фільтр |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/992 |
| work_keys_str_mv | AT gurínvk particularfeaturesofmagneticcouplingbetweeninputandoutputcapacitorsofrfifilters AT pavlovsʹkijvo particularfeaturesofmagneticcouplingbetweeninputandoutputcapacitorsofrfifilters AT ûrčenkoom particularfeaturesofmagneticcouplingbetweeninputandoutputcapacitorsofrfifilters AT gurínvk osoblivostímagnítnogozvâzkumížínduktivnostâmivivodívvhídnihívihídnihkondensatorívuprotizavadnihfílʹtrah AT pavlovsʹkijvo osoblivostímagnítnogozvâzkumížínduktivnostâmivivodívvhídnihívihídnihkondensatorívuprotizavadnihfílʹtrah AT ûrčenkoom osoblivostímagnítnogozvâzkumížínduktivnostâmivivodívvhídnihívihídnihkondensatorívuprotizavadnihfílʹtrah |