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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
최병인 (서울과학기술대학교 나노IT디자인 융합기술대학원) 좌성훈 (서울과학기술대학교)
저널정보
한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제27권 제4호
발행연도
2020.1
수록면
97 - 105 (9page)

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최근 초고속 이더넷(ethernet)의 데이터 및 동작주파수 속도가 증가하고 있으며, 이에 따라 EMI (electromagnetic interference)가 증가하고 있다. 이러한 EMI의 발생은 주변 전자기기들에 영향을 미쳐 오동작 원인이 될가능성이 높다. 본 연구에서는 고속 이더넷 스위치 EMI 발생의 주요 원인인 DC-DC SMPS (switching mode power supply)에서 발생하는 EMI 저감을 위해 EMI 필터를 적용하였다. EMI 필터소자는 소형화, 양산화에 장점을 가지며, 내전압(dielectric voltage) 특성이 우수한 MLCC (multi-layer ceramic capacitor)를 사용하였다. MLCC 필터는 X-커패시터및 X, Y-커패시터로 구성되어 있다. X-커패시터는 10 nF 및 100 nF 용량의 2개의 MLCC와 1개의 마일러 콘덴서(mylar capacitor)로 구성하였다. Y-커패시터는 용량 27 nF의 6개의 MLCC를 사용하여 구성하였다. X-커패시터만을 EMI 필터로 적용한 경우, 전도성(conductive) EMI는 150 kHz ~ 30 MHz의 주파수 대역에서 EMI 전계강도가 허용 한계치를 초과함을 알 수 있었다. 또한 방사성(radiative) EMI도 특정 주파수에서 EMI 전계 강도가 높고, 허용 마진폭도 매우 적음을알 수 있었다. 반면 X, Y-커패시터를 적용하였을 경우, 전 주파수 대역에서 전도성 EMI가 크게 감소하였으며, 방사선EMI도 충분한 마진이 확보됨을 알 수 있었다. 또한 X, Y-커패시터의 전기적인 신뢰성을 평가하기 위하여 절연 저항(insulation resistance) 및 내전압 성능을 측정하였으며, 절연 저항 및 내저항 성능이 모두 전기적 신뢰성 기준을 만족함을알 수 있었다. 결론적으로 MLCC 필터를 X, Y-커패시터로 사용하여 전도성 및 방사성 EMI 노이즈가 효과적으로 감소되었고, 우수한 전기적인 신뢰성도 확보됨을 알 수 있었다.
#Electromagnetic Interference #Switching mode power supply #Filter #MLCC #Y-capacitors

목차

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참고문헌 (18)

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S. -D. Kim / 1999 / Electronic interference (EMI)countermeasure technology for computers and information communication devices / The Korean Institute of Illumination and Electrical Installation Engineers 13(4):15 google schola M. Podbersic / 2006 / An EMI Filter Selection Method Based on Spectrum of Digital Periodic Signal / MDPI sensor 6(3):90 google schola S.-H. Ryu / 2015 / PCB Layout Optimization Using External LDO for Low EMI / Proc. International Conference on Consumer Electronics (ICCE) :610 google schola Y. S. Cao / 2018 / PCB Edge Shielding Effectiveness Evaluation and Design Guidelines / Proc. Symposium on Electromagnetic Compatibility. Signal Integrity and Power Integrity (EMC. SI & PI) :269 google schola A. Keenan / 2003 / Board Level EMI Suppression using Ferrite Components / Proc. International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC) :1252 google schola

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