怎樣選擇EMI濾波器
發布時間:2012-11-28 責任編輯:simonyang
【導讀】EMI濾波器在電源線中的使用越來越廣,標準的EMI濾lv波bo器qi通tong常chang由you串chuan聯lian電dian抗kang器qi和he並bing聯lian電dian容rong器qi組zu成cheng的de低di通tong濾lv波bo電dian路lu,其qi作zuo用yong是shi允yun許xu設she備bei正zheng常chang工gong作zuo時shi的de頻pin率lv信xin號hao進jin入ru設she備bei,而er對dui高gao頻pin的de幹gan擾rao信xin號hao有you較jiao大da的de阻zu礙ai作zuo用yong,能neng抑yi製zhi高gao頻pin幹gan擾rao、抑製設備幹擾。
EMI濾波器在電源線中的使用越來越廣,標準的EMI濾lv波bo器qi通tong常chang由you串chuan聯lian電dian抗kang器qi和he並bing聯lian電dian容rong器qi組zu成cheng的de低di通tong濾lv波bo電dian路lu,其qi作zuo用yong是shi允yun許xu設she備bei正zheng常chang工gong作zuo時shi的de頻pin率lv信xin號hao進jin入ru設she備bei,而er對dui高gao頻pin的de幹gan擾rao信xin號hao有you較jiao大da的de阻zu礙ai作zuo用yong,能neng抑yi製zhi高gao頻pin幹gan擾rao、抑製設備幹擾。因此EMI濾波器是一個不容忽視的問題。
EMI濾波器選擇步驟/方法
1、濾波電容的選擇
與一般的濾波器不同,EMI濾波器典型結構中電容使用了兩種下標,接於相線和中線之間,稱為差模電容,接於相線或中線與地之間,稱為共模電容,下標X和Y不(bu)僅(jin)表(biao)明(ming)了(le)它(ta)在(zai)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)作(zuo)用(yong),還(hai)表(biao)明(ming)了(le)它(ta)在(zai)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)安(an)全(quan)等(deng)級(ji)。在(zai)設(she)計(ji)或(huo)選(xuan)用(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi)都(dou)必(bi)須(xu)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)這(zhe)兩(liang)類(lei)電(dian)容(rong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)能(neng),因(yin)為(wei)它(ta)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)濾(lv)波(bo)網(wang)絡(luo)的(de)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)。
2、差模電容器的選擇
差模電容器的選擇指的是應用於這樣的場合:dangdianrongshixiaohou,buhuidaozhidianjichuanxianxiang,buhuiweijirenshenganquan。chuleyaochengshoudianyuanxiangxianyuzhongxiandedianyazhiwai,haiyaochengshouxiangxianyuzhongxianzhijiangezhongganraoyuandefengzhidianya。genjuchamodianrongyingyongdezuihuaiqingkuanghedianyuanduankaidetiaojian,dianrongqideanquandengjiyoufenweilianggedengji。suoyishejilvboqishiyinggenjubutongdeyingyongchanghelaixuanzebutonganquandengjidedianrongqi。
若差模電容器的安全性能(即耐壓性能)欠佳,在一定峰值電壓出現時,它有可能被擊穿,它的擊穿雖然不危及人生安全,但會使得濾波器的功能下降或喪失。通常EMI濾波器的差模電容必須經過1500-1700V直流電壓1分鍾耐壓測試。
3、EMI濾波器共模濾波性能的考慮
用於電子設備電源的EMI濾lv波bo器qi共gong模mo濾lv波bo性xing能neng常chang常chang受shou到dao共gong模mo電dian容rong的de製zhi約yue。電dian容rong即ji跨kua接jie在zai相xiang線xian或huo中zhong線xian與yu安an全quan地di之zhi間jian的de電dian容rong。接jie地di的de電dian流liu主zhu要yao就jiu是shi指zhi流liu過guo共gong模mo電dian容rong的de電dian流liu,由you於yu流liu過guo電dian容rong的de電dian流liu由you電dian源yuan電dian壓ya,電dian源yuan頻pin率lv和he電dian容rong值zhi共gong同tong決jue定ding。由you於yu漏lou電dian流liu的de大da小xiao對dui於yu人ren生sheng安an全quan至zhi關guan重zhong要yao,不bu同tong國guo家jia對dui不bu同tong電dian子zi設she備bei接jie地di漏lou電dian流liu都dou做zuo了le嚴yan格ge的de規gui定ding。若ruo對dui最zui大da漏lou電dian流liu做zuo出chu了le規gui定ding,則ze需xu求qiu出chu最zui大da允yun許xu接jie地di電dian容rong值zhi。另ling外wai,要yao求qiu電dian容rong在zai電dian氣qi和he機ji械xie安an全quan方fang麵mian有you足zu夠gou的de餘yu量liang,避bi免mian在zai極ji端duan惡e劣lie的de條tiao件jian下xia出chu現xian擊ji穿chuan短duan路lu的de現xian象xiang。因yin為wei這zhe種zhong電dian容rong要yao跟gen安an全quan地di相xiang連lian,而er設she備bei的de機ji殼ke也ye要yao跟gen安an全quan地di相xiang連lian,所suo以yi這zhe種zhong電dian容rong的de耐nai壓ya性xing能neng對dui保bao護hu人ren生sheng安an全quan有you至zhi關guan重zhong要yao的de作zuo用yong,一yi旦dan設she備bei或huo裝zhuang置zhi的de絕jue緣yuan失shi效xiao,可ke能neng危wei及ji到dao人ren的de生sheng命ming安an全quan。因yin此ci電dian容rong要yao進jin行xing1500-1700V交流耐壓測試1分鍾。
4、電感的取值、材料的選取考慮以下兩個方麵
第一,磁芯材料的頻率範圍要寬,要保證最高頻率在1GHz,即在很寬的頻率範圍內有比較穩定的磁導率;
第di二er,磁ci導dao率lv高gao,但dan是shi在zai實shi際ji中zhong很hen難nan滿man足zu這zhe一yi要yao求qiu,所suo以yi,磁ci導dao率lv往wang往wang是shi分fen段duan考kao慮lv的de。磁ci芯xin材cai料liao一yi般ban是shi鐵tie氧yang體ti或huo者zhe鐵tie粉fen芯xin,更geng好hao的de材cai料liao如ru微wei晶jing等deng。
5、性能指標要過關
EMI濾波器最重要的技術指標是對幹擾的抑製能力,常常用所謂的插入損耗(Insertion Loss)來表示,它的定義是:沒有接入濾波器時從幹擾源傳輸到負載的功率P1和接入濾波器後從幹擾源傳輸到負載的功率P2之比,用分貝(dB)表示。
EMI濾波器的插入損耗與濾波網絡的網絡參量以及源端和負載端的阻抗有關。為避免濾除有用信號, 插損指標須謹慎提出。不論是軍用還是民用EMC標準, 對設備或分係統的電源線傳導幹擾電平都有明確的規定, 預估或測試獲得的EMI傳導幹擾電平和標準傳導幹擾電平之間的差值即所需的EMI濾波器的最小插損。然而, 對不同的單台設備都進行EMC 測試, 而後分析其傳導幹擾特性, 設計合乎要求的濾波器, 這在實際工程中顯然是不可能的。事實上, 國家標準中規定了電源濾波器插入損耗的測試方法。在標準測試條件下,一般軍用電源濾波器應滿足10kHz~ 30MHz 範圍內插入損耗30~ 60dB。工程設計人員隻需要根據實際情況選擇合適的濾波器。
6、注意事項
1、為了EMI濾波器的安全可靠的工作(散熱和濾波效果) , 除EMI濾波器一定要安裝在設備的機架或機殼上外, EMI濾波器的接地點應和設備機殼的接地點取得一致, 並盡量縮短EMI濾波器的接地線。若接地點不在一處, 那麼EMI濾波器的泄漏電流和噪聲電流在流經兩接地點的途徑時, 會將噪聲引入設備內的其他部分。其次, EMI濾波器的接地線會引入感抗, 它能導致EMI濾波器高頻衰減特性的變壞。所以, 金屬外殼的EMI濾波器要直接和設備機殼連接。如外殼噴過漆, 則必須刮去漆皮;若金屬外殼的EMI濾波器不能直接接地或使用塑封外殼EMI濾波器時, 它與設備機殼的接地線應可能短。
2、EMI濾波器要安裝在設備電源線輸入端, 連線要盡量短; 設備內部電源要安裝在EMI濾波器的輸出端。若EMI濾波器在設備內的輸入線長了, 在高頻端輸入線就會將引入的傳導幹擾耦合給其他部分。若設備內部電源安裝在EMI濾波器的輸入端, 由於連線過長, 也會導致同樣的結果。
3、確保EMI濾波器輸入線和輸出線分離。若EMI濾波器輸入、輸入線捆紮在一起或相互安裝過近, 那麼由於它們之間的耦合, 可能使EMI濾波器的高頻衰減降低。若輸入、輸出線必須接近, 那麼都必須采用雙絞線或屏蔽線。
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