emi滤波器电路图 EMI滤波电路设计
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EMI电路的主要作用是什么?
高频电路制作PCB板时为减少电磁干扰的版图设计方法。
EMI滤波电路就是图中滤波器和浪涌抑制器中的部分电路,它处于电源输入后的首个干扰处理电路,EMI滤波器必须满足电磁兼容性(EMC)的要求,也必须是双向射频滤波器。
一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰,另一方面要避免本身设备对外辐射噪声干扰影响其它电子产品。此外应该具有对串模干扰和共模干扰的抑制能力。
扩展资料:
电源噪声属于双向干扰信号。电子设备既是噪声干扰对象,又是一个噪声源。根据形成特点的不同,电源噪声分为串模干扰和共模干扰。串模干扰是指两条电源线(线对线)之间的噪声,共模干扰是指两条电源线对大地的噪声。
当出现共模干扰时,由于两个线圈的磁通方向相同,经过耦合后总电感量迅速增大,对共模信号有很大的阻抗,使其不易通过。
什么是EMI滤波电路
滤波器(EMI/RFI Filter)选用emi滤波器电路图:随着电设备工作频率迅速提高电磁干扰频率越越高干扰频率通达数百MHz甚至GHz由于电压或电流频率越高越容易产辐射些频率高干扰信号导致辐射干扰问题益严重用解决辐射干扰滤波器基本要求要能些高频干扰信号较衰减种滤波器射频干扰滤波器普通干扰滤波器效滤波频率范围数kHz数十MHz射频干扰滤波器效滤波频率范围数kHzGHz 传统构造滤波器能射频滤波器由于两原emi滤波器电路图:第原emi滤波器电路图:旁路电容寄电较(导致串联谐振增加旁路阻抗)导致电容器较高频率并具较低阻抗起旁路作用第二原:滤波器输入端输端间杂散电容导致高频干扰信号耦合使滤波器高频干扰失作用解决问题用穿电容作旁路电容穿电容具非寄电旁路阻抗非并且由于采用隔离安装式消除输入输端间高频耦合各种射频滤波器都基于穿电容制造并且安装式都馈通形式(输入与输金属板隔离)虽射频滤波器品种每种型号设计都考虑具体使用场合要求使设计师能够性能、体积、本等面获满意结选择射频滤波器需要考虑素截止频率插入损耗额定电流工作温度滤波器体积等等射频滤波器安装式滤波器性能影响首先射频干扰滤波器必须金属板隔离板滤波器输入输隔离其滤波器要与金属板间保持低阻抗接触保证滤波电容旁路效滤波器安装镀锡或锌铝板或钢板保证靠连接般要滤波器安装兰与隔离板间安装内齿垫片能使用导电胶类物质达靠连接目需要注意问题同金属接触面间发电化腐蚀导致接触阻抗增加些设备经段间使用干扰情况变严重由于滤波器接阻抗增加导致特别滤波器低频滤波效降低要考虑种素
在pwm电路中怎样计算二极管的反向恢复时间
PWM控制电路的基本构成及工作原理
开关电源一般都采用脉冲宽度调制(PWM)技术,其特点是频率高,效率高,功率密度高,可靠性高。然而,由于其开关器件工作在高频通断状态,高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰(EMD)源,它产生的EMI有很宽的频率范围,又有一定的幅度。若把这种电源直接用于数字设备,则设备产生的EMI会变得更加强烈和复杂。 本文从开关电源的工作原理出发,探讨抑制传导干扰的EMI滤波器的设计以及对辐射EMI的抑制。[点击在新窗口查看原始图片]
1 开关电源产生EMI的机理 数字设备中的逻辑关系是用脉冲来表示的。为便于,把这种脉冲适当简化,用图1所示的脉冲串表示。根据傅里叶级数展开的方法,可用式(1)计算出所有各次谐波的电平。[点击在新窗口查看原始图片] 式中:An为脉冲中第n次谐波的电平; o为脉冲的电平; T为脉冲串的周期; tw为脉冲宽度; tr为脉冲的上升时间和下降时间。 开关电源具有各式各样的电路形式,但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲源。假定某PWM开关电源脉冲的主要参数为:o=,T=2×10-5s,tw=10-5s,tr=0.4×10-6s,则其谐波电平如图2所示。 图2中开关电源内脉冲产生的谐波电平,对于其他电子设备来说即是EMI,这些谐波电平可以从对电源线的传导干扰(频率范围为0.15~30MHz)和电场辐射干扰(频率范围为30~MHz)的测量中反映出来。 在图2中,基波电平约dBμ,MHz约30dBμ,所以,要把开关电源的EMI电平都控制在标准规定的限值内,是有一定难度的。[点击在新窗口查看原始图片]
2 开关电源EMI滤波器的电路设计 当开关电源的谐波电平在低频段(频率范围0.15~30MHz)表现在电源线上时,称之为传导干扰。要抑制传导干扰相对比较容易,只要使用适当的EMI滤波器,就能将其在电源线上的EMI电平抑制在相关标准规定的限值内。 要使EMI滤波器对EMI有最佳的衰减性能,则滤波器阻抗应与电源阻抗失配,失配越厉害,实现的衰减越理想,得到的插入损耗特性就越好。也就是说,如果噪音源内阻是低阻抗的,则与之对接的EMI滤波器的输入阻抗应该是高阻抗(如电感量很大的串联电感);如果噪音源内阻是高阻抗的,则EMI滤波器的输入阻抗应该是低阻抗(如容量很大的并联电容)。这个原则也是设计抑制开关电源EMI滤波器必须遵循的。 几乎所有设备的传导干扰都包含共模噪音和差模噪音,开关电源也不例外。共模干扰是由于载流导体与大地之间的电位差产生的,其特点是两条线上的杂讯电压是同电位同向的;而差模干扰则是由于载流导体之间的电位差产生的,其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。通常,线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。由于线路阻抗的不平衡,两种分量在传输中会互相转变,情况十分复杂。典型的EMI滤波器包含了共模杂讯和差模杂讯两部分的抑制电路,如图3所示。[点击在新窗口查看原始图片] 图中:差模抑制电容Cx1,Cx20.1~0.47μF; 差模抑制电感L1,L~μH; 共模抑制电容Cy1,Cy2pF; 共模抑制电感L15~25mH。 设计时,必须使共模滤波电路和差模滤波电路的谐振频率明显低于开关电源的工作频率,一般要低于10kHz,即[点击在新窗口查看原始图片] 在实际使用中,由于设备所产生的共模和差模的成分不一样,可适当增加或减少滤波元件。具体电路的调整一般要经过EMI试验后才能有满意的结果,安装滤波电路时一定要保证接地良好,并且输入端和输出端要良好隔离,否则,起不到滤波的效果。 开关电源所产生的干扰以共模干扰为主,在设计滤波电路时可尝试去掉差模电感,再增加一级共模滤波电感。常采用如图4所示的滤波电路,可使开关电源的传导干扰下降了近30dB,比CISOR22标准的限值低了近6dB以上。 还有一个设计原则是不要过于追求滤波效果而造成成本过高,只要达到EMC标准的限值要求并有一定的余量(一般可控制在6dB左右)即可。
3 辐射EMI的抑制措施 如前所述,开关电源是一个很强的骚扰源,它来源于开关器件的高频通断和输出整流二极管反向恢复。很强的电磁骚扰通过空间辐射和电源线的传导而干扰邻近的敏感设备。除了功率开关管和高频整流二极管外,产生辐射干扰的主要元器件还有脉冲变压器及滤波电感等。 虽然,功率开关管的快速通断给开关电源带来了更高的效益,但是,也带来了更强的高频辐射。要降低辐射干扰,可应用电压缓冲电路,如在开关管两端并联RCD缓冲电路,或电流缓冲电路,如在开关管的集电极上串联20~80μH的电感。电感在功率开关管导通时能避免集电极电流突然增大,同时也可以减少整流电路中冲击电流的影响。 功率开关管的集电极是一个强干扰源,开关管的散热片应接到开关管的发射极上,以确保集电极与散热片之间由于分布电容而产生的电流流入主电路中。为减少散热片和机壳的分布电容,散热片应尽量远离机壳,如有条件的话,可采用有屏蔽措施的开关管散热片。 整流二极管应采用恢复电荷小,且反向恢复时间短的,如肖特基管,最好是选用反向恢复呈软特性的。另外在肖特基管两端套磁珠和并联RC吸收网络均可减少干扰,电阻、电容的取值可为几Ω和数千pF,电容引线应尽可能短,以减少引线电感。实际使用中一般采用具有软恢复特性的整流二极管,并在二极管两端并接小电容来消除电路的寄生振荡。[点击在新窗口查看原始图片] 负载电流越大,续流结束时流经整流二极管的电流也越大,二极管反向恢复的时间也越长,则尖峰电流的影响也越大。采用多个整流二极管并联来分担负载电流,可以降低短路尖峰电流的影响。 开关电源必须屏蔽,采用模块式全密封结构,建议用1mm以上厚度的镀锌钢板,屏蔽层必须良好接地。在高频脉冲变压器初、次级之间加一屏蔽层并接地,可以抑制干扰的电场耦合。将高频脉冲变压器、输出滤波电感等磁性元件加上屏蔽罩,可以将磁力线限制在磁阻小的屏蔽体内。 根据以上设计思路,对辐射干扰超过标准限值20dB左右的某开关电源,采用了一些在实验室容易实现的措施,进行了如下的改进: ——在所有整流二极管两端并pF电容; ——在开关管G极的输入端并50pF电容,与原有的39Ω电阻形成一RC低通滤波器; ——在各输出滤波电容(电解电容)上并一0.01μF电容; ——在整流二极管管脚上套一小磁珠; ——改善屏蔽体的接地。 经过上述改进后,该电源就可以通过辐射干扰测试的限值要求。
4 结语 随着电子产品的电磁兼容性日益受到重视,抑制开关电源的EMI,提高电子产品的质量,使之符合有关标准或规范,已成为电子产品设计者越来越关注的问题。本文是在干扰产生机理、以及大量实践的基础上,提出了行之有效的抑制措施。
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emi滤波的原理
原理:
在开关电源中,主要的EMI骚扰源是功率半导体器件开关动作产生的dv/dt和di/dt,因而电磁发射EME(Electromagnetic Emission)通常是宽带的噪声信号,其频率范围从开关工作频率到几MHz。所以,传导型电磁环境(EME)的测量,正如很多国际和国家标准所规定,频率范围在0.15~30MHz。设计EMI滤波器,就是要对开关频率及其高次谐波的噪声给予足够的衰减。基于上述标准,通常情况下只要考虑将频率高于150kHz的EME衰减至合理范围内即可。
EMI滤波器
标准的EMI滤波器通常由串联电抗器和并联电容器组成的低通滤波电路,其作用是允许设备正常工作时的频率信号进入设备,而对高频的干扰信号有较大的阻碍作用。
电源滤波器原理是什么?
电源滤波器是由电容、电感和电阻组成emi滤波器电路图的滤波电路emi滤波器电路图,又名“电源emi滤波器”emi滤波器电路图,或是“emi电源滤波器”,一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络emi滤波器电路图:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。
工作原理
电源滤波器是一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络emi滤波器电路图:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。
三相三线emi滤波器的原理详解
这个比较难介绍三相三线的滤波器,种类也比较多,你是希望购买产品呢还是学习设计,购买产品的话,你联系我,我们有对应产品和选型介绍,当然也包括不同原理电路图特性的介绍和测试方法。下米是我方式.....
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