OKAYA 노이즈 필터

개요

노이즈 필터 OKAYA UL인증 제품 내용과 국내 제품에 대한 내용입니다. OKAYA의 노이즈 필터 제품은 단상 제품과 3상 제품이 있으며 단상 제품은 SUP-BR-E 또는 SUP-CG-E 타입의 전류 용량 2A-6A의 정격 전류를 가지고 있는 PCB용 노이즈 필터에서 SUP-EB50-E-4.SUP-EH-EP 시리즈와 같이 배선 인출 타입 그리고 단자 타입의 SUP-EP 타입과 SUP-EQ 타입 등이 있습니다. 3상 제품으로는 전류 용량 정격전류 50-250A 250 VAC 3 상용으로 3 SUP-AE 타입과 3 SUP-BE 시리즈등이 제품이 있으며 OKAYA의 노이즈 필터는 UL인증 제품입니다. 국내 제품이 없던 시절에는 일본 제품을 주로 사용하였지만 2021년 이후에는 국내 제품으로 대부분 사용 중인 제품입니다.

내용

NOISE FILTER의 이미는NOISE 즉 전기 장치를 사용 하는 SYSTEM에서의 정상적인 전기계통을 방해하는 모든 전기 전자적인 요소를 의미합니다. AC전자 전기 기기계에서 전류가 통전하게 되면 전류가 흐르는 전선 등의 주위에 전기적 전계와 자계가 유도되고 됩니다. 따라서 이러한 현상은 전위차를 가져오게 되고 전위차로 인하여 전계의 공간이 생겨 그 주위로 자계가 발생합니다. 즉 전기 전자 기기에서 흐르는 전류로 인하여 불필요한 에너지인 전자파 노이즈등이 발생하게 됩니다. 이러한 노이즈는 시스템의 정상 적인 동작을 방해하는 요소가 되는 것입니다. 이러한 노이즈는 기기에서 불필요한 에너지의 형태가 되며 이러한 에너지는 기기의 장상동 작을 방해하고 고장을 일으킬 수 있습니다. 노이즈를 분류하자면 전도 노이즈 차동모드 노이즈 등이 있으며 전도노이즈는 Transient, Impulse 등과 같이 전원선을 타고 들어와 전기 배선에서 내추럴선을 타고 흐르는 간을 왕복하는 차동 모드 노이즈 Normal Mode Noise와 그리고 전원선(Line)을 타고 유입된 노이즈가 대지계통 Earth를 경유하거나 대지에서 유입된 노이즈가 전원계통으로 경유하는 공통 모드 노이즈 Common Mode Noise로 구분할 수 있습니다.

KEM 노이즈코어

기타

차동 모드 노이즈는 라인에서 대부분 짧은 시간에 선간에 높은 전압을 나타내며 사라지는 특성이 있습니다. 이러한 노이즈로 인하여 전기 전가기기는 예고 없이 오동작을 하게 될 수 있습니다. 특히 PLC나 HMI 등의 기기에서 전송 중에 있는 데이터등에영향을 줄 수 있습니다 공통 모드 노이즈는 Ground를 기준 전위로 설계된 로직회로와 이를 내장한 전기전자 기기나 메모리소자 및 계통에 공통 노이즈로 인하여 피해를 발생시킬 수 있다. 이런 노이즈를 제거 또는 절감하기 위하여 EMI 노이즈 필터를 사용합니다. EMI 노이즈 필터는 이러한 두 종류의 노이즈를 제거하는 회로망을 필요로 하게 돼 됩니다. EMI필너는 환경을 달리하여 발생되는 노이즈의 주파수 대역에 따라 계통에 적합한 설계와 설치를 하여야 합니다. 이렇게 발생된 다양한 종류의 노이즈는 전달 경로를 통해 다른 기기에 직접 간접적으로 전달되게 되면 성능의 저하나 오동작의 원인이 되는 것입니다. 이러한 다양한 원인의 노이즈로 인한 장해를 전자파 장해라고도합니다. 전기 계통뿐만 아니라 전자 계통의 반도체 IT 디지털 기술이 급속한 발전으로 부품의 외형은 초소형 고밀도 및 고속화를 이루었지만 짧은 시간 내에 전류와 전압이 변화하는 특성으로 인하여 그만큼 다양한 NOISE발생의 원인이 증가될 있으며 동시에 외부에서 방사되는 불필요한 에너지로 민감한 반응을 나타내는 등 노이즈에 약한 단점을 가지게 되었습니다. 사회 각 분야에서 많은 전자 전기 기기가 보급됨에 따라 전자파의 영향으로 원래의 목적하는 작동에 문제가 발생할 수 있게 되는 것입니다. 전기 전자 필드기기에서의 에러와 장해요인 외에 전자파가 인체에 흡수되었을 경우 그 파장으로 인하여 세포 또는 신경조직의 자극 등으로 작업 환경에서의 보건 건강에도 직 간접적인 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 노이즈 억제 저감은 계통에서 반드시 적용해야 할 수단이 되는 것입니다. 노이즈의 전달 경로는 공중으로 전달되는 복사노이즈와 주전원 LINE으로 전달되는 전도노이즈 2종류가 있습니다. 일반적으로 노이즈 필터는 EMC 부품으로 전도 노이즈에 대한 대책부품이라고 할 수 있습니다.

노이즈 필터의 원리

노이즈 필터는 일종의 저감 FILTER이며 또 차단 주파수는 높은 주파수에서 감쇄 효과가 있습니다. 노이즈필터용으로 사용하는 코일은 COMMON MODE CHOCK COIL이며 1개의 CORE에 2개의 권선이 동상에 있습니다. 물론 제조사의 제품에 따라서 설계상의 차이는 있을 수 있습니다. 위의 일반적인 구조로 인하여 통상 전원 전류에서는 내부의 자속이 없어지게 됩니다. 인덕턴스는 대부분 없어져서 노말모드 노이즈의 감쇄효과는 그다지 없습니다. COMMON MODE 전류에 대해서는 커다란 인덕턴스를 얻도록 된 제품입니다. 이에 콘덴서 CY와 함께 코먼모드 노이즈의 감쇄에 크게 기여합니다. 또한 노말모드 노이즈에 대해서는 콘덴서 CX를 삽입함으로써 감쇄효과를 얻도록 된 제품입니다.

 

그 외 노이즈 필터링에서의 페어라이트에 대한 간략한 내용은 페라이트 ferrite로 표기합니다. 이 소자의 경우 쉽게 말해 자석 성분을 가진 물체로서 자석이라고 말할 수 있으며 조금 더 깊이 들어간다면 산화철계의 자성체 세라믹의 총칭이며 자기 특성에 따라 소프트, 하드 페라이트로 크게 나눌 수 있습니다. TKD 제품 등을 보면 알 수 있습니다. 여기에서 소프트 페라이트의 장점은 금속에 비해 고주파역에서 와전류 손실이 적은 것이 장점이다. 하드 페라이트는 영구자석으로써 자계를 발생하는데 쓰이며 자기 이방성이 크고, 값이 싼 것이 장점입니다. 페라이트 코어는 자력이 강한 원통모양의 금속물질을 말하며 노이즈 제거에 사용하고 신호에 포함된 고주파가 방사되는 것을 차단하는 용도로도 사용합니다. 페라이트 코어는 주로 영상신호, 라디오 등에 사용하면 노이즈 제거에 도움 됩니다. 예를 들어 모니터 신호선이나 HMI.PC 등의 데이터 회로에서의 전원 전에 장착할 수도 있습니다. 장착 방법도 전선에 감싸 주기만 하면 되어 상당히 간단하여 사용하기 쉽다. 또한 Ferrite bead 특성은 Ferrite bead는 고주파 성분의 에너지를 열로 변환하여 감쇄, 소멸시키는 특성을 가지기 때문에.활용도가 높은 중요한 EMC 대책소자 인 것 입니다.Ferrite bead 등가 모델 Ferrite bead 는 상기 등가모델과 같이 주파수에 비례하는 인덕턴스 (Inductance) 성분과 저항 성분을 직렬로 같이 가지고 있는 소자입니다. 임피던스가 주파수에 비례하는 인덕턴스와는 달리 엄밀한 의미에서 저항은 주파수 독립적인 임피던스이지만 고주파 성분을 열로 변환하여 소모시켜 버리는 ferrite 재질의 특성을 반영하여, Ferrite bead에서의 저항 성분은 임피던스가 주파수에 비례하여 급격하게 증가하는 특성이 있습니다.

SUP-EX OKAYA 노이즈필터.pdf

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3SUP-BE630 3상 노이즈필터 OKAYA.pdf

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운영 와이즈 노이즈 필터.pdf

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노이즈 휠터에 대한 내용 일 부입니다.