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KEMET EMI Filter 노이즈 배제 실험 (1), 상상하기

글쓴이 : SOONDORI

축복받은 인생인가? 이제까지 삐~하는 엘리베이터 노이즈에 시달려본 경험은 없다. 그런데 남들은 고민이 많다고 하니… 이하, 학습차원에서 EMI(*) 키워드로 대안을 탐색해본다.

* (내용 추가) 용어의 개념적 정의는, 가해자 관점의 EMI(Electro Magnetic Interference, 전자파 방해) + 피해자 관점의 EMS(Electro Magnetic Susceptibility, 전자파 내성) = EMC(Electro Magnetic Compatibility, 전자 양립성/전자파 적합성)

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고심끝에 선정한 미국 KEMET社 EMI Filter 제품은 FILE2-P, Q, R, S, U 등급, 기타로 분류된다.

0.01Mhz 단위까지 (자신 있게?) 그래프를 표시하는 제품은 거의 없다고 보고… Common Mode를 기준으로 10~20Khz의 삽입손실 즉, 가청 대역의 필터링 효과를 가늠해보았다. (Common Mode 특성이 좋으니 Differential Mode 특성도 약간 좋음) 전류는 소/중 출력 인티앰프에 대응할 수 있는 6A로 한정.

○ P 계열

○ Q 계열

○ R 계열

○ S 계열

○ U 계열

제시된 제품 중 0.01~0.02Mhz 즉, 10Khz~20Khz 반응 특성이 가장 좋다고 판단하고 클릭.

내부 결선과 부품별 용량 할당은 다음과 같다.

시간이 흘러 눈앞에 있는 모듈은… 어떻게 테스트할까?

○ 전제 조건

무한대의 전자기파를 받고 있을 FM 안테나처럼 AC 라인에 무한대의 잡음 즉, ~20Khz보다 더 낮거나 더 높은 주파수가 유입되고, n차 고조파(하모닉)도 생성되고 모든 게 아날로그적 연산 내지 증폭되면서 종류 무한대의 잡음이 들릴 수 있겠다. 무한의 잡음이라…  얼렁뚱땅 DIY 세상에서 그것을 다 어찌? 일체 무시하고 오로지 20Khz 아래 쪽만 바라보는 것으로 한다.

○ MLS 신호 또는 Sweep 신호를 주입한다.

이것은 작업이 쉬우니까 그냥 해보는 것. EMI 필터를 LPF, HPF 등 일반 RLC 필터와 다를 게 없다고 간주하고 Wave Spectra MLS 모드나 신호발생기로 ~20Khz 묻지 마 신호를 주입한다 → 오실로스코프 FFT로 파형 변화를 관측. 상상은 할 수 있지만 현실에서는 어떤 결과가 나올까?

○ 220V AC + 수십 Khz 노이즈를 주입한다.

실전을 모방하는 차원. AC 전원을 공급하고 커플링을 경유, 적당한 테스트 신호를 함께 주입한다 → 오실로스코프 FFT로 파형  변화를 관측.

○ 실전 투입

위 두 테스트 중 하나에서 유효한 결과를 얻게 되면 하우징 안에 넣고 배선한 다음, 다음 와*교 님에게 택배를. 그곳은 엘리베이터 노이즈가 있고 차폐 트랜스 효과가 검증되었던 실전 환경이다.

* 관련 글 : https://audiopub.co.kr/user-talks/?uid=371&mod=document&pageid=1

그곳에서 아무일 없으면 모든 상상은 꽝! 적당한 효과가 있으면 “어떤 제품에 EMI 꼬리표가 붙어 있다고 무조건적인 효과가 있는 게 아닙니다. 필터 속성을 잘 검토해야 하고 그렇게 잘 고르면 99% 효과가 있습니다”라고 말하는 것으로. (1%는 도저히 안 되는 무한의 잡음, 어떤 예외상황을 상정한다)

* 관련 글 : KEMET EMI Filter 노이즈 배제 실험 (2), 기초 테스트

 

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