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电源EMI滤波器设想体例:

1.肯定fcn的普通方法:
      扼流圈停止频次fen要按照电磁兼容性设想请求肯定。对骚扰源,请求将骚扰电平下降到划定的规模;对领受器,其领受品德体此刻对噪声容限的请求上。对一阶低通滤波器停止频次可按下式肯定:
骚扰源:fcn=kT×(体系中低骚扰频次);领受机:fcn=kRX(电磁情况中低骚扰频次)。


      式中,kT、kR按照电磁兼容性请求肯定,普通情况下取1/3或1/5。比方:电源噪声扼流圈或电源输入滤波器停止频次取fen=20~30kHz(当开关电源频次f一100kHz时);旌旗灯号噪声扼流圈停止频次取fcn=10~30MHz(对传输速度为100Mbps的信息手艺装备)。


      另外,对输入电流有出格波形的装备,比方接有间接整流一电容滤波的电源输入电路(未作功率因数校订(PFC)的开关电源和电子镇流器之类电器凡是如斯),要滤除2~40次电流谐波传导搅扰,噪声扼流圈停止频次fcn能够获得更低一些。比方,美国联邦通讯委员会(FCC)划定电磁搅扰肇端频次为300kHz;国际无线电搅扰出格委员会(CISPR)划定为150kHz;美国军标划定为10kHz。


2.噪声滤波器电路
      当扼流圈拔出电路后,其供给的噪声按捺结果,岂但取决于扼流圈阻抗ZF巨细,也与扼流圈地点电路前后阻抗(即源阻抗和负载阻抗)有关。收集阐发指出:在任务频次规模内,传输线输入输入阻抗婚配,能够大限制传输旌旗灯号功率;对噪声,咱们天然会想到拔出噪声滤波器,使其输入输入阻抗在噪声频次规模内失配,以大限制按捺噪声。


      是以,噪声滤波器布局和组成元件的挑选要由噪声滤波器地点电路的源阻抗和负载阻抗而定。从这个意思上说抗EMI滤波器现实上是噪声失配滤波器。这里,咱们出格提出噪声失配观点无益于对噪声与噪声滤波器彼此感化的阐发(见前面利用道理局部)。

噪声滤波器根基电路

图1噪声滤波器根基电路

      噪声滤波器电路凡是接纳x形、T形、L形电路布局及他们的组合等,作成低通滤波器,根基电路布局情势如图1所示。普通来讲,对高频噪声,n形布局能够供给低的输入输入阻抗,适于地点电路源阻抗和负载阻抗高的场所;T形布局能够供给高的输入输入阻抗,适于地点电路源阻抗和负载阻抗低的场所;L形布局能够供给高输入阻抗和低输入阻抗(或相反),适于地点电路低源阻抗和高负载阻抗(或相反)场所。滤波器组成元件L、C值的肯定要知足电路对噪声频次拔出消耗请求,可按下式类似计较:

L=Z/(2I×fc),C=1/(2n×fe×Z)


      Z为噪声扼流圈阻抗、滤波器输入或输入阻抗。应当指出,L、C值计较只能是类似的。由于对频次高到100kHz及其谐波,电路散布参数已不能疏忽,噪声滤波器对噪声的按捺结果现实上常常由尝试肯定。为便利设想计较,下面给出一个现实电容的阻抗频次特征和引线电感计较体例。斟酌到电容消耗和引线电感影响,现实电容等效电路和阻抗频次特征如图2所示。


引线电感由下式计较:
L=0.002/[ln(4l/d)-1]
式中,d为导线直径(cm),1为导线长度(cm),L为电感量(uH)。
比方,长度1=1cm的0.31mm导线,L=0.0077uH,当频次为1MHz时Z=0.0499;频次为100MHz时Z=4.99。当1=2cm时,L=0.0182uH,当频次为100MHz时,Z=11.44欧。

现实电容的串连等效电路

(a)

(b)


3.噪声滤波器利用原
      按照电磁兼容性请求挑选、利用噪声滤波器的体例或程式不是独一的。这要作为电磁兼容性设想进程的一局部,在电器设想、出产、调试中处理。虽然如斯,在设想利用噪声滤波器之前,领会电磁骚扰传布体例、噪声频次规模和拔出电路的电磁情况是无益的。


电磁骚扰的传布体例大抵分两种:

      一种是传导搅扰,另外一种是辐射搅扰。用于改良电路噪声容限的板上型噪声滤波器可设想在9kHz~1780MHz频次规模内(按照电磁兼容有关规范)某一频段下任务。大致上能够以为:噪声频次低段表现为传导搅扰(骚扰),噪声滤波器首要靠扼流圈感抗供给噪声按捺;在噪声频次高端,传导噪声功率被扼流圈等效电阻领受和散布电容旁路,这时候,辐射骚扰成为搅扰的首要情势。


      辐射骚扰在四周元件、引线上感生噪声电流,严峻时会引发电路自激,这在小型高密度电路元件组装情况下变得加倍凸起。抗EMI器件多数作为低通滤波器拔出电路中按捺或领受噪声搅扰。可按照须要按捺的噪声频次,设想

或挑选滤波器停止频次fcn。下面已说起,噪声滤波器作为噪声失配器拔出电路中。其感化是对高于旌旗灯号频次的噪声严峻失配。用噪声失配观点,滤波器的感化能够如许来懂得:经由过程噪声滤波器,噪声或因分压(衰减)下降噪声输入电平;或因屡次反射领受噪声功率;或因通道相位转变粉碎寄生振荡前提,从而改良了电路的噪声容限。


另外,设想、利用抗EMI器件要注重以下几个题目:
(1)领会电磁情况,公道挑选频次规模;
(2)噪声滤波器地点电路中是不是存在直流或强交换,避免器件磁心饱和生效;
(3)领会拔出电路前后阻抗巨细和性子使到达噪声失配,扼流圈阻抗普通为30~5009,宜在低源阻抗和负载阻抗下利用;
(4)注重散布电容和相邻元件、导线发生理性交扰;
(5)节制器件温升,普通不要跨越60℃。



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