emi濾波電感設(shè)計

1、EMI濾波電感設(shè)計濾波電感設(shè)計EMIEMI濾波器濾波器正常工作的開關(guān)類電源（SMPS）會產(chǎn)生有害的高頻噪聲，它能影響連接到相同電源線上的電子設(shè)備像計算機、儀器和馬達控制。用一個EMI濾波器插入電源線和SMPS之間能消除這類干擾（圖1）。一個差模噪聲濾波器和一個共模噪聲濾波器能夠串聯(lián)或在許多情況下單獨使用共模噪聲濾波器。圖1EMI濾波器的插入一、共模電感設(shè)計一、共模電感設(shè)計在一個共模濾波器內(nèi)，電感的每一個繞阻和電源輸入線中的任一根導(dǎo)線相串

2、聯(lián)。（對于電源的輸入線來講）電感繞組的接法和相位是這樣的，第一個繞組產(chǎn)生的磁通會與第二個繞組產(chǎn)生的磁通相削.于是，除了泄漏阻抗的小損耗和繞組的直流電阻以外，電感至電源輸入線的插入阻抗為另。由于磁通的阻礙，SMPS的輸入電流需要功率，因此將通過濾波器，濾波器應(yīng)沒有任何明顯的損耗。共模噪聲的定義是出現(xiàn)在電源輸入線的一根或二根導(dǎo)線上的有害電流通過電感的地返回噪聲源的噪聲。此電流要視共模電感的任何一個或二個繞組的全部阻抗，因為它不能被返回的電流

3、所抵消。共模噪聲電壓是電感繞組上的衰減，應(yīng)從有害噪聲中保持電源輸入線的暢通。1.11.1、選擇電感材料、選擇電感材料開關(guān)電源正常工作頻率20KHz以上，而電源產(chǎn)生的有害噪聲比20KHz高，往往在100KHz～50MHz之間。對于電感來講，大多數(shù)選擇適當(dāng)和高效費比的鐵氧體，因為在有害頻帶內(nèi)能提供最高的阻抗。當(dāng)看到公共參數(shù)如磁導(dǎo)率和損耗系數(shù)就去識別材料是困難的。圖2給出鐵氧體磁環(huán)J42206TC繞10匝后的阻抗ZS和頻率的關(guān)系曲線。圖2鐵氧

4、體磁環(huán)的阻抗和頻率的關(guān)系在1～10MHz之間繞組到達最大阻抗，串聯(lián)感抗XS和串聯(lián)電阻RS（材料磁導(dǎo)率和損耗系數(shù)的函數(shù)）共同產(chǎn)生總阻抗Zt。為了分隔兩個繞組可購到有分隔板的骨架并可安裝在PC板上。E形磁芯有更多的泄漏電感，在共模濾波器中對于不同的濾波是有用的。E形磁芯為了增加泄漏電感可以豁開縫隙，以便吸收有害的共模和差模噪聲。1.31.3、磁芯的選擇、磁芯的選擇下面給出環(huán)形磁芯的設(shè)計步驟，單層共模電感見圖5。為了盡量減小繞組電容和防止由于

5、不對稱繞組引起的磁芯飽和，單層設(shè)計是經(jīng)常應(yīng)用的。步驟中假設(shè)兩個相反的繞組之間的最小自由空間為30度。圖5單層共模電感的結(jié)構(gòu)對于共模電感所需的基本參數(shù)是電流（I）、阻抗（ZS）、和頻率（f）。電流決定導(dǎo)線的尺寸。一個保守的400Acm2電流密度不會在導(dǎo)線上產(chǎn)生有效的熱量。而一個過分的800Acm2電流密度會引起導(dǎo)線發(fā)熱，這兩個等級可用選擇圖表表示。在所給頻率上，規(guī)定一個最小的電感阻抗是正常的。這個頻率通常足夠低并假設(shè)感抗XS能提供圖2所示

6、的阻抗。隨后電感可計算為：(2)(1)用已知的電感和電流乘積LI基礎(chǔ)上的圖6和圖7能用于選擇磁芯的尺寸，這里L(fēng)是電感(mH)和I是電流（A）。建立在電流密度（Cd）400或800Acm2基礎(chǔ)上的導(dǎo)線尺寸（AWG）可用下式計算：(2)匝數(shù)可由磁芯的AL值決如下：（3）1.41.4、設(shè)計舉例、設(shè)計舉例在10KHz阻抗為100Ω時電流為3A，由式（1）計算得LS=1.59mH；用800Acm2電流密度時LI乘積為4.77，為了選擇材料可從圖7