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無Y電容的EMI有源濾波器

最近看了點EMI傳導方面的資料有些想法,只略懂皮毛這些想法可能并不實際。

emi傳導濾波器

                                1 典型EMI濾波器電路

如圖1是一個典型EMI濾波電路其中差模干擾主要由Cx電容和Ldm電感消除,共模干擾主要由Cy電容和Lcm電感來消除。

對于差模濾波,其電路是一個CLC型無源濾波器,這里引入無橋PFC電路將差模電感同時用做電路的主電感這樣可實現一個可控的有源差模濾波器,見圖2

有源差模濾波器

                                            2 有源差模EMI濾波器

這里將差模干擾源疊加到輸入電源中視為總的輸入電源,因PFC電路有控制輸入電流的能力不僅可以抑制差模干擾還可將差模干擾源的能量也轉換到輸出電容Uo上。

對于共模濾波,其電路是一個LCC型無源濾波器,由于Y電容一端要接外殼一般要求Y電容漏電流不能太大這就限制了Y電容的容量。參考圖2的差模濾波橋結構為共模信號也搭建一個橋結構,見圖3只需多加兩個二極管。

無Y共模濾波器

                                        3 Y電容的共模濾波器

同圖2的差模濾波原理一樣共模干擾信號也將轉換為輸出能量,差模電感和共模電感可公用一個磁芯這樣就能實現共模濾波的有源控制,見圖4

有源EMI濾波器

                                          4 Y電容的EMI有源濾波器

對于濾波電路作用個人理解就是在干擾信號來之后(包括輸入端和輸出端)讓濾波電感盡快的恢復初始狀態為下一次干擾信號的到來做準備,采用源濾波可以讓這個恢復速度達到最快,圖4這個電路中的后級Cx電容和Cy電容都為輸出電容Co其容值較大EMI濾波效果也應當較好,原Cy電容的漏電流現變為二極管的反向漏電流不再受電容大小制約了。

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2015-09-24 13:27
你那電感有自己繞過嗎,你根據磁通量想想
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Rachelmi
LV.9
3
2015-09-25 10:10
好帖子,頂~
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305080292
LV.1
4
2015-10-10 09:59
@qijian10086
你那電感有自己繞過嗎,你根據磁通量想想
不行的,共模電感用高磁導率鐵氧體做,如果共用磁芯,差模電感量太大,磁芯很容易就飽和了。
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Rachelmi
LV.9
5
2015-10-10 14:18
@305080292
不行的,共模電感用高磁導率鐵氧體做,如果共用磁芯,差模電感量太大,磁芯很容易就飽和了。
那是什么原因呢
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2015-10-10 14:51
@305080292
不行的,共模電感用高磁導率鐵氧體做,如果共用磁芯,差模電感量太大,磁芯很容易就飽和了。
這個不算大問題,共模用高磁導率是為了少繞幾圈銅線,與差模公用磁芯的話可以多繞幾圈。這個問題應當不是飽和而是共模電感值不足。
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2015-10-10 14:51
這個電路大概是不可行的,看圖3中的共模電流路徑使用濾波電容來做Y電容的話漏電流更大會很電人的,或許有其它改進的方法不過目前這個電路是不可行的希望不要誤導到大家。(或許將來有一天電容沒有漏電流了這個電路才能有點價值)
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Rachelmi
LV.9
8
2015-10-10 16:15
@boy59
這個電路大概是不可行的,看圖3中的共模電流路徑使用濾波電容來做Y電容的話漏電流更大會很電人的,或許有其它改進的方法不過目前這個電路是不可行的希望不要誤導到大家。(或許將來有一天電容沒有漏電流了這個電路才能有點價值)
沒有什么改進的方法了么
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305080292
LV.1
9
2015-10-12 11:01
@boy59
這個不算大問題,共模用高磁導率是為了少繞幾圈銅線,與差模公用磁芯的話可以多繞幾圈。這個問題應當不是飽和而是共模電感值不足。

我們用數據說話吧。

磁環T25*15*10,磁導率我們取10000,磁芯Ae=50mm^2,Le=60mm,AL=10uH/N^2.

那么,即使我們只繞一匝N=1,電感量L=10uH了,然后我們假設飽和磁通密度B=0.35T(實際應用肯定要比這個數小),

最大能承受電流Imax=N*B*Ae/L=0.27mA。這要用在很小的輸入功率電源上,這么小的功率,不會選這么大的環(25mm)。

如果設計2匝,3匝……自己可以計算一下。

通常共模電感的漏感會起到差模電感的作用,如果漏感太小,可以用EE磁芯加大繞組距離來實現。

差模電感大多用粉芯Koolmu材質來做,如果輸入直流偏置很大,可能要考慮用價格昂貴的HighFlux做。

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305080292
LV.1
10
2015-10-13 09:42
@Rachelmi
那是什么原因呢
我在6貼有回復
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Rachelmi
LV.9
11
2015-10-13 13:27
@305080292
我在6貼有回復
好的,看到了
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