電源EMI濾波器的器件
電源EMI濾波器的器件
3.1差模
電容器(X電容)
差模電容器又稱為X電容器。在EMI濾波器的實際應(yīng)用中,X電容器接在直流電源的正、負極之間,它上面除了加有電源的額定電壓之外,
還會疊加上正負極之間的各種EMI信號的峰值電壓。對于交流的場合,有明確的安全等級的要求。而在低壓直流的情況下,尤其是DC6OV以
下的直流供電電源,本身就屬于安全極低電壓的范圍,因此對X電容沒有安全等級的要求;但從設(shè)備穩(wěn)定運行的角度看,應(yīng)該選用耐壓值高的
電容器。
3.2共模電容器(Y電容)
共模電容器又稱Y電容器。對于Y電容,除了耐壓值的要求外,還有漏電流的要求。各種安全標(biāo)準(zhǔn)對于交流供電設(shè)備中的Y電容器產(chǎn)生的漏
電流的大小都有明確規(guī)定,最大不能超過3.5mA;對于直流供電設(shè)備,則沒有說明。在進行容值的選擇時,為了有一定的高頻特性,容值不應(yīng)
很大。
3.3差模電感
差模電感可以更好地損耗差模噪聲。但對于一定電感的差模
電感器,為了避免磁芯飽和,必須使用低磁導(dǎo)率的磁芯,體積和重量都作得比同干
值的共模電感要大。對于額定電流值IOA以上的EMI濾波器,差模電感的體積會很大,在很多場合是沒有辦法使用的。差模電感器電感值的
選擇根據(jù)要求的插入損耗特性而定。
3.4共模電感
共模電感串聯(lián)在供電線路上,同時抑制每根導(dǎo)線對地的共模高頻噪聲,而對于差模電流則沒有影響。通常是把兩個相同的線圈繞在同
一個鐵氧體環(huán)上,鐵氧體磁損較小,繞制的方法使得兩線圈在流過共模電流時磁芯中的磁通相互疊加,從而具有相當(dāng)大的電感量,對共模電流 起到抑制作用,而當(dāng)兩線圈流過差模電流時磁環(huán)中的磁通相互抵消,幾乎沒有電感量,所以差模電流可以無衰減地通過,對差模電流沒有損耗 。
在共模電感的制作與選擇中,磁芯是最重要的。磁芯的材料最常用的是鐵氧體材料,又分為兩組:錳鋅和鎳鋅。錳鋅材料在低頻時具
有很高的導(dǎo)磁率,特別適合抑制頻率范圍為10KHz一50MHz的噪聲。鎳鋅材料的初始磁導(dǎo)率較低,最常用在噪聲頻率范圍大于10MHZ或
20MHZ的場合。DC/DC
開關(guān)電源的工作頻率一般在10KHz-100KHz,所以直流電源EMI濾波器的磁芯材料通常是錳鋅鐵氧體材料。
磁芯的形狀有環(huán)型、E型、I型等,其中以環(huán)型的磁芯最便宜、有效磁導(dǎo)率也最高。但環(huán)型共模電感的繞制成本是最高的。環(huán)型共模
電感是應(yīng)用范圍最廣的。由于泄露電感的影響,共模電感的磁芯也會飽和,尤其是當(dāng)磁芯使用在超出其額定電流的場合時。一旦發(fā)現(xiàn)磁芯出現(xiàn) 飽和,最有效的解決辦法時更換磁芯。