电源滤波器基本知识
L3、C2、C3可除去共模干扰。这种滤波器L1、L2多选用不易饱和的磁路呈开放 可除去共模干扰。这种滤波器L 的高µ棒状线芯 共模扼流圈L 选用高µ磁芯 棒状线芯, 磁芯, 的高 棒状线芯,共模扼流圈L3选用高 磁芯,以在用很少匝数的线圈能产生大 的电感阻抗,由于电源工作频率为50Hz很低 二种扼流圈对50Hz信号几乎不产 50Hz很低, 50Hz 的电感阻抗,由于电源工作频率为50Hz很低,二种扼流圈对50Hz信号几乎不产 生压降。此种滤波器两种线圈设计方法如下: 生压降。此种滤波器两种线圈设计方法如下:
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(图一)是一个共模扼流圈在共模干扰下的效果图。两线圈的磁通是相同方 图一)是一个共模扼流圈在共模干扰下的效果图。 互相加强,每个线圈的电感值是单独线圈的两倍, 向、互相加强,每个线圈的电感值是单独线圈的两倍,这种绕法的电磁线圈对 共模干扰有强的抑制作用。 共模干扰有强的抑制作用。 图二)是一个共模扼流圈在常模干扰下的效果图。 (图二)是一个共模扼流圈在常模干扰下的效果图。两线圈的磁通是相反方 因大小相等,磁通互相抵销为零,因此不能扼制常模干扰信号。 向,因大小相等,磁通互相抵销为零,因此不能扼制常模干扰信号。为了抑制 常模干扰,可在进线初端各串一个独立的磁芯线圈, 常模干扰,可在进线初端各串一个独立的磁芯线圈,用其本身的自谐振频率附 近产生高阻抗对干扰信号产生抑制。 近产生高阻抗对干扰信号产生抑制。OΒιβλιοθήκη fPE1部培训教材
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由于实际电感圈存在直流电阻(DCR)和分布电容(Co) 如图5 由于实际电感圈存在直流电阻(DCR)和分布电容(Co),如图5: (DCR)和分布电容(Co), 其阻抗频度关系曲线如图6 其阻抗频度关系曲线如图6:
为了改善滤波电感的高频阻抗特性,在相同的电感量要求下,应选用高 的磁 为了改善滤波电感的高频阻抗特性,在相同的电感量要求下,应选用高µ的磁 芯或将线圈分段绕制,都可减小分布电容,提高高频时阻抗特性。 芯或将线圈分段绕制,都可减小分布电容,提高高频时阻抗特性。
电源滤波器(Line Filter)基本知识 电源滤波器(Line Filter)基本知识
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1. 电磁兼容/电磁干扰(EMC/EMI) 电磁兼容/电磁干扰(EMC/EMI)
随着科学技术的发展 , 产品安全中派生出一支叫电磁兼容 / 电磁干扰 (EMC/EMI)安全的分支 它是控制产生辐射的机器辐射之泄漏能力, 安全的分支, (EMC/EMI)安全的分支,它是控制产生辐射的机器辐射之泄漏能力,以防止对 其它正常使用的设备产生干扰,为了对本国销售的电子产品之EMI EMI进行强制性 其它正常使用的设备产生干扰,为了对本国销售的电子产品之EMI进行强制性 管制,许多国家都成立了官方的电磁干扰管制机构,如美国的FCC( FCC(即联邦通信 管制,许多国家都成立了官方的电磁干扰管制机构,如美国的FCC(即联邦通信 委员会) 德国的FTZ 我国正在筹建。 FTZ, 委员会),德国的FTZ,我国正在筹建。
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3. 电源滤波器: 电源滤波器:
由于开关电源二根进线上同时存在共模和常模两种干扰信号源, 由于开关电源二根进线上同时存在共模和常模两种干扰信号源,所设计的 进线电源滤波器必须要对共模和常模两种干扰源都能产生抑制, 进线电源滤波器必须要对共模和常模两种干扰源都能产生抑制,图3是一种常 用的电源滤波器电路。 可除去常模干扰。 用的电源滤波器电路。L1、L2、C1可除去常模干扰。
4. 电源滤波器的阻抗特性和自谐振频率
表示电源滤波器电感线圈的特性除电感量、直流电阻、 表示电源滤波器电感线圈的特性除电感量、直流电阻、Q 值和电感平衡度 电感线圈的阻抗(Z)特性和自谐振频率(SRF)也是一个重要的特性指标, (Z)特性和自谐振频率(SRF)也是一个重要的特性指标 外,电感线圈的阻抗(Z)特性和自谐振频率(SRF)也是一个重要的特性指标,理 想电感在某频率点的阻抗值由下式表示: 想电感在某频率点的阻抗值由下式表示: Z=XL= 2πfL π 其阻抗频率关系曲线如图4 其阻抗频率关系曲线如图 Z=XL
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2. 常模与共模干扰: 常模与共模干扰:
开产电源中的整流器、开关管和二极管的电流、电压值快速上升或下降, 开产电源中的整流器、开关管和二极管的电流、电压值快速上升或下降, 电感的电流、电容的电压也迅速变化,这都是构成干扰源, 电感的电流、电容的电压也迅速变化,这都是构成干扰源,干扰的表现是输出 电压有纹波;输入电流有高次谐波以及空间电磁波辐射,为了减少干扰, 电压有纹波;输入电流有高次谐波以及空间电磁波辐射,为了减少干扰,使开 关电源输出平滑直流,并不干扰使用同一电源的其它电子设备, 关电源输出平滑直流,并不干扰使用同一电源的其它电子设备,开关电源需要 加装进线电源滤波器和出线滤波器。 加装进线电源滤波器和出线滤波器。 开关电源二根进线存在着共模干扰和常模干扰, 开关电源二根进线存在着共模干扰和常模干扰,所谓共模干扰是二根进线 上受干扰的信号大小、方向相同。常模干扰是二根线上受干扰的信号大小相同、 上受干扰的信号大小、方向相同。常模干扰是二根线上受干扰的信号大小相同、 方向相反。 方向相反。 见下图1 见下图1,图2
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选定共模扼流圈配套电容C=C =C3值和设定截止频率,共模扼流圈L 选定共模扼流圈配套电容C=C2=C3值和设定截止频率,共模扼流圈L3按下 C=C2 式计算: 式计算: . 1 L3= (2πf)2C2 π 选定常模扼流圈配套电容C 值和截止频率,常模扼流圈L 选定常模扼流圈配套电容C1值和截止频率,常模扼流圈L1、L2按下式计算: 按下式计算: . 1. 1 L1=L2= X 2 (2πf)2C1 π