電磁干擾濾波器(EMI Filter)是近年來被推廣應用的一種新型組合器件.它能有效地抑制電網噪聲,提高電子設備的抗干擾能力及系統的可靠性,可廣泛用于電子測量儀器、計算機機房設備、開關電源、測控系統等領
EMI濾波器的設計
隨著電子設計、 計算機與家用電器的大量涌現和廣泛普及,電網噪聲干擾日益嚴重并形成一種公害.特別是瞬態噪聲干擾,其上升速度快、持續時間短、電壓振幅度高(幾百伏至幾千伏)、隨機性強,對微機和數字電路易產生嚴重干擾,常使人防不勝防,這已引起國內外電子界的高度重視.
電磁干擾濾波器(EMI Filter)是近年來被推廣應用的一種新型組合器件.它能有效地抑制電網噪聲,提高電子設備的抗干擾能力及系統的可靠性,可廣泛用于電子測量儀器、計算機機房設備、開關電源、測控系統等領
電磁干擾濾波器(EMI Filter)是近年來被推廣應用的一種新型組合器件.它能有效地抑制電網噪聲,提高電子設備的抗干擾能力及系統的可靠性,可廣泛用于電子測量儀器、計算機機房設備、開關電源、測控系統等領
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電源噪聲是電磁干擾的一種,其傳導噪聲的頻譜大致為10kHz~30MHz,最高可達150MHz.根據傳播方向的不同,電源噪聲可分為兩大類:一類是從電源進線引入的外界干擾,另一類是由電子設備產生并經電源線傳導出去的噪聲.這表明噪聲屬于雙向干擾信號,電子設備既是噪聲干擾的對象,又是一個噪聲源.若從形成特點看,噪聲干擾分串模干擾與共模干擾兩種.串模干擾是兩條電源線之間(簡稱線對線)的噪聲.共模干擾則是兩條電源線對大地(簡稱線對地)的噪聲.因此,電磁干擾濾波器應符合電磁兼容性(EMC)的要求,也必須是雙向射頻濾波器,一方面要濾除從交流電源線上引入的外部電磁干擾,另一方面還能避免本身設備向外部發出噪聲干擾,以免影響同一電磁環境下其他電子設備的正常工作.此外,電磁干擾濾波器就對串模、共模干擾都起到抑制作用.
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@網事成風
電源噪聲是電磁干擾的一種,其傳導噪聲的頻譜大致為10kHz~30MHz,最高可達150MHz.根據傳播方向的不同,電源噪聲可分為兩大類:一類是從電源進線引入的外界干擾,另一類是由電子設備產生并經電源線傳導出去的噪聲.這表明噪聲屬于雙向干擾信號,電子設備既是噪聲干擾的對象,又是一個噪聲源.若從形成特點看,噪聲干擾分串模干擾與共模干擾兩種.串模干擾是兩條電源線之間(簡稱線對線)的噪聲.共模干擾則是兩條電源線對大地(簡稱線對地)的噪聲.因此,電磁干擾濾波器應符合電磁兼容性(EMC)的要求,也必須是雙向射頻濾波器,一方面要濾除從交流電源線上引入的外部電磁干擾,另一方面還能避免本身設備向外部發出噪聲干擾,以免影響同一電磁環境下其他電子設備的正常工作.此外,電磁干擾濾波器就對串模、共模干擾都起到抑制作用.
為減小體積、降低成本,單片開關電源一般采用簡易式單級EMI濾波器,如以上圖一所示,共模電感選鐵氧體做磁芯材料,我以前見的大多是這樣的,這種濾波器效果不是很好,有時甚至還會出現難聽的音頻噪聲.
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@網事成風
EMI濾波器的主要技術參數有:額定電壓、額定電流、漏電流、測試電壓、絕緣電阻、直流電阻、使用溫度范圍、工作溫升Tr、插入損耗AdB、外形尺寸、重量等.上述參數中最重要的是插入損耗(亦稱插入衰減),它是評價電磁干擾濾波器性能優劣的主要指標.
插入損耗(AdB)是頻率的函數,用dB表示.設電磁干擾濾波器插入前后傳輸到負載上的噪聲功率分別為P1、P2,有公式:
AdB=10lg(P1/P2) (1)
假定負載阻抗在插入前后始終保持不變,則P1=V12/Z,P2=V2 2/Z.式中V1是噪聲源直接加到負載上的電壓,V2是在噪聲源與負載之間插入電磁干擾濾波器后負載上的噪聲電壓,且V2遠遠小于V1代入(1)式中得到:
AdB=20lg(V1/V2) (2)
插入損耗用分貝(dB)表示,分貝值愈大, 說明抑制噪聲干擾的能力愈強.鑒于理論計算比較煩瑣且誤差較大,通常是由生產廠家進行實際測量,根據噪聲頻譜逐點測出所對應的插入損耗,然后繪出典型的插入損耗曲線,提供給用戶.
AdB=10lg(P1/P2) (1)
假定負載阻抗在插入前后始終保持不變,則P1=V12/Z,P2=V2 2/Z.式中V1是噪聲源直接加到負載上的電壓,V2是在噪聲源與負載之間插入電磁干擾濾波器后負載上的噪聲電壓,且V2遠遠小于V1代入(1)式中得到:
AdB=20lg(V1/V2) (2)
插入損耗用分貝(dB)表示,分貝值愈大, 說明抑制噪聲干擾的能力愈強.鑒于理論計算比較煩瑣且誤差較大,通常是由生產廠家進行實際測量,根據噪聲頻譜逐點測出所對應的插入損耗,然后繪出典型的插入損耗曲線,提供給用戶.
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@網事成風
EMI濾波器的主要技術參數有:額定電壓、額定電流、漏電流、測試電壓、絕緣電阻、直流電阻、使用溫度范圍、工作溫升Tr、插入損耗AdB、外形尺寸、重量等.上述參數中最重要的是插入損耗(亦稱插入衰減),它是評價電磁干擾濾波器性能優劣的主要指標.
計算EMI濾波器對地漏電流的公式為:
ILD=2πfCVc (3)
式中,ILD為漏電流,f是電網頻率.以圖1為例,f=50Hz,C=C3+C4=4400pF,Vc是C3、C4上的壓降,亦即輸出端的對地電壓,可取Vc≈220V/2=110V.由(3)式不難算出,此時漏電流ILD=0.15mA.C3和C4若選4700pF,則C=4700pF×2=9400pF,ILD=0.32mA.顯然,漏電流與C成正比.對漏電流的要求是愈小愈好,這樣安全性高,一般應為幾百微安至幾毫安.在電子醫療設備中對漏電流的要求更為嚴格.
ILD=2πfCVc (3)
式中,ILD為漏電流,f是電網頻率.以圖1為例,f=50Hz,C=C3+C4=4400pF,Vc是C3、C4上的壓降,亦即輸出端的對地電壓,可取Vc≈220V/2=110V.由(3)式不難算出,此時漏電流ILD=0.15mA.C3和C4若選4700pF,則C=4700pF×2=9400pF,ILD=0.32mA.顯然,漏電流與C成正比.對漏電流的要求是愈小愈好,這樣安全性高,一般應為幾百微安至幾毫安.在電子醫療設備中對漏電流的要求更為嚴格.
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