EMI滤波电感设计

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EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解

EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解

EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解输入端差模电感的选择输入端差模电感的选择::1. 差模choke 置于L 线或N 线上,同时与XCAP 共同作用F=1 / (2*π* L*C)2. 波器振荡频率要低于电源供给器的工作频率,一般要低于10kHz 。

3. L = N2AL (nH/N2)nH4. N = [L (nH )/AL(nH/N2)]1/2匝5. AL = L (nH )/ N2nH/N26. W =(NI )2AL / 2000µJ输入端共模电感的选择输入端共模电感的选择::共模电感为EMI 防制零件,主要影响Conduction 的中、低频段,设计时必须同时考虑EMI 特性及温升,以同样尺寸的Common Choke 而言,线圈数愈多(相对的线径愈细),EMI 防制效果愈好,但温升可能较高。

传导干扰频率范围为0.15~30MHz ,电场辐射干扰频率范围为30~100MHz 。

开关电源所产生的干扰以共模干扰为主。

产生辐射干扰的主要元器件除了开关管和高频整流二极管还有脉冲变压器及滤波电感等。

注意:1. 避免电流过大而造成饱和。

2.Choke 温度系数要小,对高频阻抗要大。

3.感应电感要大,分布电容要小。

4.直流电阻要小。

B = L * I / (N * A) (B shall be less than 0.3)L = Choke inductance. I = Maximum current through choke. N = Number of turns on choke.A = Effective area of choke. (for drum core, can approximate with cross section area of center pole.)假设在50KHZ 有24DB 的衰减则,共模截止频率Fc = Fs*10Att/4 0 = 50*10-24/40=12.6KHZ 电感值L= (RL*0.707)/(∏*Fc) = (500.707)/(3.14*12.6) = 893uH使用磁芯和磁棒作滤波电感时应注意自身的阻抗,对于共模电感不能使用低阻抗的磁芯和磁棒,否则会造成炸机现象。

EMI滤波器方案 典型结构、元件选择、滤波电容、 滤波电感

EMI滤波器方案  典型结构、元件选择、滤波电容、 滤波电感

Ø 作用
Ø EMI滤波器的作用,主要体现在以下两个方面: Ø 3.1抑制高频干扰
Ø 抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响;
Ø 3.2抑制设备干扰 Ø 抑制设备(尤其是高频开关电源)对交流电网的干扰。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Ø EMI滤波器元件选择:
Ø EMI滤波器滤波电容
Ø 与一般的滤波器不同,EMI滤波器典型结构中电容使用了两种 下标,接于相线和中线之间,称为差模电容。
制约。 Ø 电容即跨接在相线或中线与安全地之间的电容。接地的电流主要就
是指流过共模电容的电流,由于流过电容的电流由电源电压,电源
频率和电容值共同决定。
Ø 由于漏电流的大小对于人生安全至关重要,不同国家对不同 电子设备接地漏电流都做了严格的规定。若对最大漏电流做
出了规定,则需求出最大允许接地电容值。
Ø 另外,要求电容在电气和机械安全方面有足够的余量,避免在极
端恶劣的条件下出现击穿短路的现象。因为这种电容要跟安全地
相连,而设备的机壳也要跟安全地相连,所以这种电容的耐压性 能对保护人生安全有至关重要的作用,一旦设备或装置的绝缘失
效,可能危及到人的生命安全。因此电容要进行1500-1700V
交流耐压测试1分钟。
Ø EMI滤波器滤波电感 Ø 电感的取值、材料的选取原则从以下几个方面考虑:第一,磁芯 材料的频率范围要宽,要保证最高频率在1GHz,即在很宽的频 率范围内有比较稳定的磁导率;第二,磁导率高,但是在实际中 很难满足这一要求,所以,磁导率往往是分段考虑的。磁芯材料 一般是铁氧体或者铁粉芯,更好的材料如微晶等。
象,不会 滤波电容示意图 滤波电容示意图 危及人身安全。
Ø 除了要承受电源相线与中线的电压之外,还要承受相线与中线

EMI滤波器电路原理及设计

EMI滤波器电路原理及设计

EMI滤波器电路原理及设计EMI滤波器(Electromagnetic Interference Filter)是一种用于抑制电磁干扰的电路。

电磁干扰是指电子设备之间相互干扰产生的电磁辐射或者干扰信号,会对设备的正常操作和性能产生负面影响。

EMI滤波器通过选择性地传递或者屏蔽指定频率范围内的信号,从而实现对电磁干扰的抑制。

一般来说,低通滤波器是指可以通过低于其中一特定频率的信号,而对高于该特定频率的信号进行滤波的电路。

低通滤波器常用于消除高频电磁干扰。

一个常见的低通滤波器电路是RC滤波器,由电容器和电阻器组成。

电容器对于高频信号具有很大的阻抗,从而将高频信号绕过电路,实现滤波作用。

选择合适的电容和电阻大小可以实现对于特定频率的信号滤波。

相比之下,高通滤波器是指可以通过高于其中一特定频率的信号,而对低于该特定频率的信号进行滤波的电路。

高通滤波器常用于消除低频电磁干扰。

一个常见的高通滤波器电路是RL滤波器,由电感器和电阻器组成。

电感器对于低频信号具有很大的阻抗,从而将低频信号绕过电路,实现滤波作用。

选择合适的电感和电阻大小可以实现对于特定频率的信号滤波。

除了RC和RL滤波器,还有其他各种类型的EMI滤波器电路,比如LC滤波器、二阶滤波器、传输线滤波器等,可以根据具体应用的需求进行选择和设计。

在EMI滤波器电路的设计中,首先需要确定需要滤波的频率范围,然后根据频率范围选择合适的滤波器类型。

其次,需要根据滤波器的阻抗特性和传输线的特性来选择适当的元件值。

还需要注意电路的功率和电流容量,以确保电路能够在正常工作范围内工作。

在实际应用中,EMI滤波器电路通常需要与其他电路结合使用,比如与电源、传输线路、信号线路等进行连接。

因此,需要特别注意电路的布局和接线,以减少电磁干扰的传播路径。

总之,EMI滤波器电路是一种用于抑制电磁干扰的重要电路,通过选择性地传递或者屏蔽指定频率范围内的信号,实现对电磁干扰的抑制。

在设计EMI滤波器电路时,需要根据具体应用需求选择合适的滤波器类型,并根据电路的阻抗特性和传输线的特性选择适当的元件值。

EMI滤波器电路原理及设计

EMI滤波器电路原理及设计

EMI滤波器电路原理及设计
EMI滤波器的原理是基于信号的频率特性和线路的阻抗匹配。

在设计EMI滤波器时,首先需要分析电路中的电磁干扰源,并根据干扰频率的不
同选择合适的滤波器类型。

常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

在滤波器的设计中,核心是选择合适的元件参数以及电路拓扑结构。

其中电感和电容是常用的滤波元件,它们的选择需要考虑滤波器的频率响
应特性。

一般来说,电感可用于低频段的滤波,而电容则适用于高频段的
滤波。

在滤波器的设计中还需要考虑元件的阻抗匹配,以提高滤波效果。

除了滤波器,EMI滤波器还包括抑制器。

抑制器通过增加抑制网络,
进一步提高滤波器对电磁干扰的抑制效果。

抑制网络一般包括与电磁干扰
源之间的串联电感和并联电容。

它们通过改变电路的阻抗特性,减少电磁
干扰信号的传输和辐射。

在设计EMI滤波器时,还需要考虑电路的输入和输出特性以及滤波器
的功率损耗。

输入和输出特性的分析包括电压、电流和功率的测量与计算,以保证滤波器在工作范围内的性能。

而功率损耗则是指滤波器对信号的能
量损耗,需要控制在合理的范围内,以避免对整体电路性能的影响。

总之,EMI滤波器的设计原理是基于信号的频率特性和线路的阻抗匹配。

通过选择合适的滤波器类型、元件参数和抑制网络,可以实现对电磁
干扰的抑制。

设计时需要考虑电路的输入和输出特性以及滤波器的功率损耗,以保证滤波器正常工作并提供良好的滤波效果。

EMI滤波器共模电感详解

EMI滤波器共模电感详解

EMI 滤波器共模电感详解
《开关电源:EMC 的分析与设计》我在课程中说到,如果对电子电路了解,懂得开关电源的基本原理;我的这个课程能保证电子设计师们都能解决90%的EMC 问题了!课程我讲实战方法,理论在我的公众号分析!!
电子产品的CLASSA &B 标准要求!
我们通过如下的框图结构知道,如果电子产品&设备开关电源系统如果不插入EMI 滤波器;其很难通过上述的CLASS A/B 的标准限值要求;
开关电源:EMC 的分析和设计&电子产品&设备:EMI 的分析与设计技
巧-中EMI-传导高效设计我的设计理论是150KHZ-10MHZ 我们快速使用
EMI 输入滤波器来搞定!!上图中EMI 滤波器中最为关键的设计为共模电感
的选择和设计;以下我将共模电感的特性进行理论分析!
1.目前推荐及常用的共模电感的结构
共模电感器等效电路:
共模电感器磁场分布特点:。

EMI滤波器电路原理及设计

EMI滤波器电路原理及设计

EMI滤波器电路原理及设计引言开关电源以其体积小、重量轻、效率高等长处被广泛应用于电力电子设备系统中,但是开关电源易受到电磁干扰,产生误动作,且自身旳高频信号也会引起大量旳噪声,会污染电网环境,干扰同一电网其她电子设备旳正常工作。

这样就对EMC提出了更高旳规定指标。

分类:开关电源中旳电磁干扰(EMI)重要有传导干扰和辐射干扰。

通过对旳旳屏蔽和接地系统设计可以得到有效旳控制,对于传导干扰来说,加装EMI滤波器,是一种比较经济有效旳措施,辐射干扰旳克制可以通过加装变压器屏蔽铜片。

EMI滤波器简介开关电源与交流电网相连,尽管开关电源是一种单端口网络,但具有相线(L),零线(N),地线(E)旳开关电源事实上形成了两个AC端口,因此噪声源在实际分析中可以将其分解为共模和差模噪声源。

火线(L)与零线(N)之间旳干扰叫做差模干扰(属于对称性干扰),火线(L)与地线(E)之间旳干扰叫做共模干扰(非对称性干扰)。

在一般状况下,差模干扰幅度小、频率低、所导致旳干扰较小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所导致旳干扰较大。

开关电源旳EMI干扰源集中体目前功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源旳干扰重要来自电网旳抖动、雷击、外界辐射等。

1.开关电源旳EMI干扰源开关电源旳EMI干扰源集中体目前功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源旳干扰重要来自电网旳抖动、雷击、外界辐射等。

(1)功率开关管功率开关管工作在On-O ff迅速循环转换旳状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合旳重要干扰源,也是磁场耦合旳重要干扰源。

(2)高频变压器高频变压器旳EMI来源集中体目前漏感相应旳di/dt迅速循环变换,因此高频变压器是磁场耦合旳重要干扰源。

(3)整流二极管整流二极管旳EMI来源集中体目前反向恢复特性上,反向恢复电流旳断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高 dv/dt,从而导致强电磁干扰。

emi储能滤波电感

emi储能滤波电感

emi储能滤波电感【最新版】目录1.EMI 储能滤波电感的定义和作用2.EMI 储能滤波电感的主要特点3.EMI 储能滤波电感的设计和应用4.EMI 储能滤波电感的未来发展趋势正文一、EMI 储能滤波电感的定义和作用EMI 储能滤波电感,全称为 Electromagnetic Interference(电磁干扰)储能滤波电感,是一种应用于电源系统中的电磁干扰抑制元件。

其主要作用是通过对电源信号进行滤波,降低电磁干扰对电源系统稳定性和电子设备性能的影响。

二、EMI 储能滤波电感的主要特点1.高频滤波性能:EMI 储能滤波电感具有较高的滤波频率,可以有效滤除高频电磁干扰信号。

2.低阻抗:在高频滤波时,EMI 储能滤波电感具有较低的阻抗,能够降低电磁干扰对电源系统的影响。

3.良好的温度稳定性:EMI 储能滤波电感具有较高的温度稳定性,能够在各种环境温度下保持良好的滤波性能。

4.小型化和轻量化:EMI 储能滤波电感采用先进的制造工艺,具有较小的体积和重量,便于安装和使用。

三、EMI 储能滤波电感的设计和应用1.设计:EMI 储能滤波电感的设计主要考虑滤波性能、阻抗、温度稳定性等因素。

通常采用多层绕线结构、磁芯材料和外壳设计等方面进行优化。

2.应用:EMI 储能滤波电感广泛应用于各种电子设备和电源系统中,如计算机、通信设备、家电产品等。

通过使用 EMI 储能滤波电感,可以提高电源系统的稳定性和电子设备的性能。

四、EMI 储能滤波电感的未来发展趋势随着电子技术的不断发展,EMI 储能滤波电感将面临更高的性能要求。

未来的发展趋势包括:1.滤波性能的进一步提升:通过采用新型磁芯材料、优化绕线结构等手段,提高滤波电感的滤波性能。

2.小型化和轻量化:继续研究和应用新型材料和制造工艺,实现 EMI 储能滤波电感的小型化和轻量化。

开关电源EMI滤波器原理和设计研究

开关电源EMI滤波器原理和设计研究

开关电源EMI滤波器原理和设计研究开关电源EMI滤波器是用来减少开关电源产生的电磁干扰(EMI)的一种装置。

EMI是指开关电源工作时产生的高频干扰信号,可能会对其他电子设备、无线通信和无线电接收产生干扰,影响它们的正常工作。

EMI滤波器通过合理设计,能有效地抑制开关电源产生的EMI信号,从而减少对其他设备的干扰。

EMI滤波器的原理是基于电流和电压的相位关系来实现的。

开关电源在工作时会产生高频电流脉冲,而这些电流脉冲会通过开关电源输入端的电容等元件,从而形成高频电流回路。

EMI滤波器通过给开关电源输入端加上一个电感元件,阻断高频电流回路的形成,从而减小EMI信号的辐射。

设计EMI滤波器时需要考虑以下几个因素:1.工作频率范围:EMI滤波器需要在开关电源产生EMI信号的频率范围内有效工作。

根据具体的应用环境和要求,选择合适的滤波器工作频率范围。

2.滤波特性:滤波器需要具有良好的滤波特性,对于较高频率的EMI信号能够有较好的抑制效果。

常用的滤波器类型有低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

3.过渡区域:滤波器在过渡区域需要平衡阻抗和频率之间的变化。

过渡区域越宽,滤波器的性能越好。

过渡区域的宽度需要根据具体要求进行设计。

4.安全和可靠性:EMI滤波器需要满足安全和可靠性的要求。

在设计过程中,需要考虑电源参数范围、电流和电压的安全范围等因素,以确保滤波器的稳定性和可靠性。

设计EMI滤波器的方法有多种,可以根据需求选择不同的设计方法。

常见的方法包括线性滤波器设计、Pi型滤波器设计和C型滤波器设计等。

其中,Pi型滤波器是应用最广泛的一种,它由两个电感和一个电容组成,能够对高频信号进行抑制。

总之,开关电源EMI滤波器的原理和设计研究是为了降低开关电源产生的电磁干扰,保证其他设备的正常工作。

通过合理的滤波器设计和选择合适的滤波器类型,可以有效地减少EMI信号对其他设备的干扰,提高系统的抗干扰性能。

EMI滤波器的设计原理及参数计算方法

EMI滤波器的设计原理及参数计算方法

EMI滤波器的设计原理随着电子设备、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及,电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。

特别是瞬态噪声干扰,其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高(几百伏至几千伏)、随机性强,对微机和数字电路易产生严重干扰,常使人防不胜防,这已引起国内外电子界的高度重视。

电磁干扰滤波器(EMI Filter)是近年来被推广应用的一种新型组合器件。

它能有效地抑制电网噪声,提高电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性,可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。

1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用1.11 构造原理电源噪声是电磁干扰的一种,其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz,最高可达150MHz。

根据传播方向的不同,电源噪声可分为两大类:一类是从电源进线引入的外界干扰,另一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声。

这表明噪声属于双向干扰信号,电子设备既是噪声干扰的对象,又是一个噪声源。

若从形成特点看,噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种。

串模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声,共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。

因此,电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性(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,另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰,以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

此外,电磁干扰滤波器应对串模、共模干扰都起到抑制作用。

1.2 基本电路及典型应用电磁干扰滤波器的基本电路如图1所示。

该五端器件有两个输入端、两个输出端和一个接地端,使用时外壳应接通大地。

电路中包括共模扼流圈(亦称共模电感)L、滤波电容C1~C4。

L对串模干扰不起作用,但当出现共模干扰时,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,因此对共模信号呈现很大的感抗,使之不易通过,故称作共模扼流圈。

它的两个线圈分别绕在低损耗、高导磁率的铁氧体磁环上,当有电流通过时,两个线圈上的磁场就会互相加强。

EMI电源滤波器设计与测试

EMI电源滤波器设计与测试

EMI电源滤波器设计与测试引言:随着电子设备的广泛应用,电源滤波器的重要性日益突出。

由于电子设备会产生较大的电磁干扰(EMI),这些干扰信号会传播到电源网络中,可能会干扰其他设备的正常运行。

因此,正确设计和测试EMI电源滤波器对于电子设备的稳定运行至关重要。

一、EMI电源滤波器的设计1.确定滤波器的类型:常见的滤波器类型有低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

根据特定应用的需求,选择合适的滤波器类型。

2.确定滤波器的频率范围:根据所需的高频抑制能力,选择适当的频率范围。

一般来说,电源干扰的频率范围为100kHz至100MHz。

3.确定滤波器的元件:根据所选滤波器类型和频率范围,选择适当的元件。

常见的元件包括电容器、电感器和阻抗。

4.设计滤波器电路:根据所选元件的电感值和电容值,使用传统的电路设计方法设计滤波器电路。

5.进行仿真和优化:使用电路仿真软件,对设计的滤波器电路进行仿真和优化。

通过调整元件值,使得滤波器在所选频率范围内具有最佳的抑制效果。

6.制作和组装滤波器:根据设计的滤波器电路,制作电路板并组装滤波器。

二、EMI电源滤波器的测试完成滤波器设计后,需要进行测试以确保其设计和性能的有效性。

以下是几个常见的EMI电源滤波器测试方法:1.静态电源测试:在电源线输入端与滤波器间,使用功率分配器和示波器测试静态电源特性。

测试过程中,记录电源线的电压和电流波形,评估滤波器阻尼和节能能力。

2.功率线谐波测试:使用功率线谐波测量仪器,测试滤波器是否能够有效抑制功率线谐波干扰信号。

测试过程中,记录功率线的谐波波形,并与滤波器前后的谐波波形进行比较。

3.射频干扰测试:使用射频信号发生器和射频频谱分析仪,测试滤波器是否能够有效抑制射频干扰信号。

测试过程中,调整射频信号的频率和幅度,记录射频信号在滤波器前后的幅度和频谱。

4.整体性能测试:测试滤波器的整体性能,包括频率响应、损耗和抑制能力等。

测试过程中,使用信号发生器和示波器记录输入和输出信号,并计算滤波器的传递函数、损耗和抑制程度。

简述一款EMI滤波器的设计

简述一款EMI滤波器的设计

简述一款EMI滤波器的设计摘要:本文介绍了一款EMI滤波器电路,包括电路设计的原理,整体构架、电路的组成、特点及关键问题的解决等。

关键词:EMI;滤波器;混合集成1.概述某型号弹上装置的研究需要一款EMI滤波器电路,用于整机的滤波部位,在整机中提供电源滤波。

基于此需求,我们公司研制了一款实用的EMI滤波器电路。

本文详细介绍了该EMI滤波器电路的设计。

2.主要性能指标及外形尺寸2.1主要性能指标1.输入电压:0V~40V2.输入电流:0A~7A3.输出电流:0A~7A4.输出压降:小于等于0.6V(@7A)5.插入损耗:大于等于35dB(@500kHz~10MHz);6.绝缘电阻:不小于100MΩ(@250V DC)7.工作温度范围:-55℃ ~+125℃8.贮存温度范围:-65℃ ~+150℃2.2 外形尺寸该电路采用厚膜混合集成工艺,双列直插式金属外壳平行缝焊封装,严格按混合集成电路通用规范中的要求来设计产品的外壳尺寸:53×28×10mm33.设计与方案确定3.1 整体框架设计产品在设计初期首先与用户进行了充分的沟通,全面了解了用户对产品电性能指标、外形结构要求以及产品的实际使用环境和工作状态。

本产品的设计遵循可靠、够用、简洁、易用的原则,在全面满足用户提出的性能指标的前提下,产品的可靠性,优良的抗振能力、必要的降额设计及良好的热设计思想贯穿于整个设计中,集中保证了产品的高可靠性。

通过共模和差模滤波模式,实现设计要求。

3.2工作原理及电路设计该产品电路原理图见图1。

图1 电路原理图图中L1、L2为共模扼流圈,它是由绕在同一磁环上的两组独立线圈构成,也可以称为共模电感线圈,两个线圈绕制的圈数要一样,绕制方向相反。

具体工作原理为:电源滤波器是由电感和电容组成的低通滤波电路所构成,它允许直流电流通过,对频率较高的干扰信号则有较大的衰减。

由于干扰信号有差模和共模两种,因此该电源滤波器对这两种干扰都具有衰减作用。

三相电机emi滤波

三相电机emi滤波

三相电机emi滤波EMI滤波是一种用于消除电子设备中的电磁干扰(EMI)的技术。

在三相电机系统中,EMI滤波器起到了重要的作用。

本文将详细介绍三相电机EMI滤波的原理、设计和应用。

一、原理EMI滤波器的基本原理是利用电容器和电感器来滤除电磁干扰信号。

在三相电机系统中,EMI滤波器通常安装在电机的电源线上。

当电机运行时,会产生许多高频噪声信号,这些信号会通过电源线传播到其他设备中,导致电磁干扰。

EMI滤波器通过在电源线上串联电感器和并联电容器的方式,形成一个低通滤波器,可以滤除这些高频噪声信号,从而减少电磁干扰。

二、设计设计一个合理的三相电机EMI滤波器需要考虑多个因素。

首先,需要确定滤波器的截止频率。

截止频率决定了滤波器对高频噪声信号的滤除能力。

其次,需要选择适当的电感器和电容器参数。

电感器的选取要考虑电流和阻抗的要求,电容器的选取要考虑电压和容值的要求。

最后,需要合理布局滤波器的电路板,以减少电磁干扰。

三、应用三相电机EMI滤波器广泛应用于各种电子设备中。

在工业控制系统中,三相电机是常见的驱动设备,其高频噪声信号容易对其他设备产生干扰。

通过在电机的电源线上安装EMI滤波器,可以有效地减少电磁干扰,提高整个系统的稳定性和可靠性。

此外,在电力变频器、UPS电源、电力传输设备等领域,三相电机EMI滤波器也得到了广泛应用。

三相电机EMI滤波器是一种重要的电磁兼容技术,可以有效地减少电磁干扰,提高电子设备的性能和可靠性。

在设计和应用过程中,需要合理选择滤波器的参数,并注意电路的布局,以确保滤波器的有效性。

三相电机EMI滤波器的发展将进一步推动工业控制和电力传输等领域的发展。

EIM滤波器的设计方法

EIM滤波器的设计方法

电源EMI滤波器的设计方法1. 确定fcn的一般方法扼流圈截止频率fcn要根据电磁兼容性设计要求确定。

对于骚扰源,要求将骚扰电平降低到规定的范围;对于接收器,其接收品质体现在对噪声容限的要求上。

对于一阶低通滤波器截止频率可按下式确定:骚扰源:fcn=kT×(系统中最低骚扰频率);接收机:fcn=kR×(电磁环境中最低骚扰频率)。

式中,kT、kR根据电磁兼容性要求确定,一般情况下取1/3或1/5。

例如:电源噪声扼流圈或电源输出滤波器截止频率取fcn=20~30kHz(当开关电源频率f=100kHz时);信号噪声扼流圈截止频率取fcn=10~30MHz(对传输速率为100Mbps的信息技术设备)。

此外,对于输入电流有特殊波形的设备,例如接有直接整流-电容滤波的电源输入电路(未作功率因数校正(PFC)的开关电源和电子镇流器之类电器通常如此),要滤除2~40次电流谐波传导干扰,噪声扼流圈截止频率fcn可能取得更低一些。

例如,美国联邦通信委员会(FCC)规定电磁干扰起始频率为300kHz;国际无线电干扰特别委员会(CISPR)规定为150kHz;美国军标规定为10kHz。

2. 噪声滤波器电路当扼流圈插入电路后,其提供的噪声抑制效果,不但取决于扼流圈阻抗ZF大小,也与扼流圈所在电路前后阻抗(即源阻抗和负载阻抗)有关。

网络分析指出:在工作频率范围内,传输线输入输出阻抗匹配,可以最大限度传输信号功率;对于噪声,我们自然会想到插入噪声滤波器,使其输入输出阻抗在噪声频率范围内失配,以最大限度抑制噪声。

因此,噪声滤波器结构和构成元件的选择要由噪声滤波器所在电路的源阻抗和负载阻抗而定。

从这个意义上说抗EMI滤波器实际上是噪声失配滤波器。

这里,我们特别提出噪声失配概念有利于对噪声与噪声滤波器相互作用的分析(见后面应用原理部分)。

噪声滤波器电路通常采用π形、T形、L形电路结构及他们的组合等,作成低通滤波器,基本电路结构形式如图1所示。

三相emi滤波电路参数设计

三相emi滤波电路参数设计

三相emi滤波电路参数设计(实用版)目录1.三相 EMI 滤波电路的概述2.三相 EMI 滤波电路的设计参数3.参数设计时的注意事项4.应用场景正文一、三相 EMI 滤波电路的概述三相 EMI 滤波电路,是一种用于抑制和减少电磁干扰(EMI)的电路。

EMI 滤波器主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰,同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰。

它可以利用电感和电容的特性,使频率为 50Hz 左右的交流电可以顺利通过滤波器,但高于 50Hz 以上的高频干扰杂波被滤波器滤除。

因此,它又有另外一种名称,将 EMI 滤波器称为低通滤波器。

二、三相 EMI 滤波电路的设计参数在设计三相 EMI 滤波电路时,主要需要考虑以下参数:1.电流:根据电路的额定电流选择合适的电感值。

通常情况下,三相滤波器的额定电流为 3A 至 1600A。

2.电感值:电感值的选择需要考虑电路的频率响应和滤波效果。

一般来说,电感值越大,滤波效果越好,但同时会增大电路的体积和成本。

3.电容值:电容值的选择需要考虑电路的频率响应和滤波效果。

通常情况下,电容值越大,滤波效果越好,但同时会增大电路的体积和成本。

4.滤波器的阻抗:滤波器的阻抗需要与电路的阻抗相匹配,以保证滤波器能够有效地工作。

三、参数设计时的注意事项在设计三相 EMI 滤波电路时,需要注意以下几点:1.电感和电容的选择需要综合考虑电路的滤波效果、体积、成本等因素。

2.滤波器的阻抗需要与电路的阻抗相匹配,以保证滤波器能够有效地工作。

3.在设计过程中,需要考虑电路的可靠性和稳定性,以保证电路在长时间运行过程中不会出现故障。

4.在选择电感和电容的材质时,需要考虑其对电磁干扰的抑制能力以及其本身的稳定性。

四、应用场景三相 EMI 滤波电路广泛应用于各种电子设备中,如计算机机房、开关电源、测控系统等领域。

共模emi滤波电感

共模emi滤波电感

共模emi滤波电感
共模EMI滤波电感,也称为共模扼流圈,是一种电子元件,主要用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

在板卡设计中,共模电感起到EMI滤波的作用,能够滤除信号线上的共模电磁干扰,同时抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

共模电感的滤波电路由两个线圈绕在同一铁芯上组成,匝数和相位都相同,这样当电路中的正常电流流经共模电感时,产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响。

当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向磁场而增大线圈的感抗,从而抑制共模噪声。

除了共模电感,还有一种共模滤波器电感/EMI滤波器电感采用铁氧体磁心,双线并绕,具有杂讯抑制对策佳、高共模噪音抑制和低差模噪声信号抑制、低差模噪声信号抑制干扰源、在高速信号中难以变形、体积小、平衡度佳、使用方便和品质高等优点。

广泛应用于抑制电子设备EMI噪音、个人电脑及外围设备的USB线路、DVC、STB的IEEE1394线路、液晶显示面板、低压微分信号等领域。

EMI电源滤波器的设计

EMI电源滤波器的设计

EMI电源滤波器的设计EMI电源滤波器通常由三部分组成:差模滤波部分、共模滤波部分和终端滤波部分。

差模滤波器主要用于滤除差模模式的干扰信号,共模滤波器主要用于滤除共模模式的干扰信号,而终端滤波器用于进一步滤除残余的高频干扰信号。

在设计EMI电源滤波器时,首先需要确定所需的滤波频率范围以及所能容忍的最大干扰水平。

然后,选择合适的滤波器拓扑结构和元件。

常用的拓扑结构包括RC滤波器、LC滤波器、Pi型滤波器、T型滤波器等。

具体的设计步骤如下:1.确定滤波频率范围:根据应用需求和电磁兼容性(EMC)标准要求,确定滤波器应该滤除的频率范围。

2.选择滤波器拓扑结构:根据滤波频率范围选择合适的滤波器拓扑结构。

RC滤波器适用于低频滤波,LC滤波器适用于高频滤波,Pi型滤波器和T型滤波器适用于中频滤波。

3.计算元件数值:根据滤波器的拓扑结构和所需的滤波频率范围,计算出所需的电阻、电容和电感元件的数值。

这些元件的数值可以通过经验公式或者电路仿真工具进行计算。

4.选取合适的元件:根据计算的元件数值,选取合适的电阻、电容和电感元件。

在选取电感元件时,需要考虑元件的电流和电压容量,以保证滤波器的可靠性和稳定性。

5.组装滤波器电路:根据设计的滤波器电路图,组装电阻、电容和电感元件。

在组装过程中,需要确保元件的良好焊接和连接,以避免电流或电压泄漏。

6.测试和优化:组装完成后,对滤波器进行测试和优化。

通过使用示波器或者频谱分析仪等测试设备,可以检测滤波器的滤波效果和性能,并进行必要的优化调整。

总结起来,EMI电源滤波器的设计需要经过确定滤波频率范围、选择滤波器拓扑结构、计算元件数值、选取合适的元件、组装滤波器电路和测试优化等步骤。

通过合理的设计和优化,可以有效降低电源中的电磁干扰,提高电子设备的可靠性和稳定性。

06-周香泉-基于磁集成的差共模一体EMI滤波电感的设计与应用

06-周香泉-基于磁集成的差共模一体EMI滤波电感的设计与应用

应用实例

差共模电感在我们的产品中已经有应用。 差共模电感在我们的产品中已经有应用 采用1mm*2mm的扁平线,一个绕组8 采用 1mm*2mm的扁平线,一个绕组8圈, 检测差模电感量取19uH 。。 检测差模电感量取19uH。。


集成EMI滤波器的优点 集成 EMI滤波器的优点


●减小 X电容或减少差模电感 减小X 差模电感量大,需要的X 差模电感量大,需要的 X电容的值就小。 ●安装密度高 将差模和共模集成在一起,可以减少一个器件,而且相 将差模和共模集成在 起 可以减少 个器件 而且相 对于一般的环形电感,绕线更紧密,同样的参数下,体 积更小。 ●圈数少,发热少,效率高 数 发 率高 较少的圈数,就可以达到需要的差模电感量,损耗小。。 ●成本低,容易加工 ●成本低 容易加工 相对于两个分立器件,成本低,且相对于环状电感,更 容易加工。
基于磁集成的差共模一体EMI 滤波电感的设计与应用
周香全 北京动力源科技股份有限公司
EMI滤波器典型结构 EMI滤波器典型结构

L1,L2为差模电感,一般为几十 uH; L3为 L1,L2为差模电感 为差模电感,一般为几十uH ; L3为 般为几十 共模电感,一般为几个mH 。 共模电感,一般为几个 mH。 共模电感是有漏感的。但是常规设计中共 模电感的漏感一般较小,要达到几十微亨 的漏感,需要的圈数很多,会带来损耗的 增加,体积增大等问题,。 如果我们增大共模电感的漏感值,就可以 省掉L1,L2两差模电感,将电感集成在一 省掉 L1,L2两差模电感,将电感集成在一 , 两差模电感 将电感集成在 起。

这样就把差模电感和共模电感集成在一个 这样就把差模电感和共模电感集成在 个 电感中,由于环状电感不容易绕制加工, 设计了 种新的结构。 设计了一种新的结构。

(word完整版)emi滤波器设计规范

(word完整版)emi滤波器设计规范

EMI滤波器设计规范一、目的:1、抑制设备内部EMI,通过电源线,对电网和其他电子设备的干扰,通过EMC的传导和辐射试验测试;2、抑制电网和外部设备EMI通过电源输入线对设备的干扰,通过EMC的抗扰度试验测试;二、参考标准:GJB 151A-97 军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求GB/T 17626.1-1998 电磁兼容实验和测量技术抗扰度实验总论GB 17625.1-2003 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流镇≤16 A)GB/T 14472—1998 抑制电源电磁干扰用固定电容器三、设计原则:1、阻抗失配原则:源内阻是高阻抗的,则滤波器的输入阻抗就应该是低阻抗的,反之也同样成立;2、干扰分离原则:共模干扰与差模干扰分开测量,分开设计滤波参数;四、设计要求:1)规定要求的阻带频率和阻带衰减;(满足某一特定频率f stop有需要H stop的衰减);2)对电网频率低衰减(满足规定的通带频率和通带低衰减);3)低成本.五、滤波器模型及阻抗失配端接要求:滤波器设计一般含有共模电感和差模电感,如果差模电感以共模电感的漏感代替,设计电路为下图:N2CY2CY 1CY1CY1CX2CXL图1:EMI滤波器典型结构设计电路的模型为下图50Ω50ΩCX1CYLCCX2CYLNLD骚扰源图2:一般模型共模模型如下25Ω2CYL N共模LC LD/2噪声图3:共模模型L CM =LC+LD/2 (1)C CM =2CY (2)2CyL 21)2Cy 2/LD (LC 21f C CM R,⨯≈+=ππ (LC 〉〉LD/2)差模模型如下:100ΩCY/2L N共模LC2LD噪声CX1CX2图4:差模模型 L DM =2LD+LC (3)C DM =C x1/2=C x2/2(4) (C Y /2可省略)X1C DM DM R,)C L L 2(221f +⨯=π差模和共模的衰减曲线如下:图5:衰减曲线六、滤波器设计:1、 测量干扰源等效阻抗Z source 和电网等效阻抗;2、 测量出未加滤波器前的干扰噪声频谱,并利用噪声分离器将共模噪声V MEASUREE,CM 和差模噪声V measure ,CM 分离,做出相应的干扰频谱;3、 计算滤波器所需要的共模、差模衰减:(V req,CM )dB=(V measure ,CM )-(V standard,CM )+3dB(V req ,DM )dB=(V measure,DM )-(V standard ,DM )+3dB4、 斜率分别为40dB/dec 和60dB/dec 的两条斜线与频率轴的交点即为f R ,CM 和f R ,DM 。

三相emi滤波电路参数设计

三相emi滤波电路参数设计

三相emi滤波电路参数设计一、引言随着现代电力电子技术的快速发展,电磁干扰(EMI)问题日益严重。

三相EMI滤波电路作为抑制电磁干扰的有效手段,在各种电子产品和系统中得到了广泛应用。

本文将探讨三相EMI滤波电路的原理及参数设计方法,以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、三相EMI滤波电路原理1.滤波原理三相EMI滤波电路主要用于抑制电源侧和负载侧的电磁干扰,其滤波原理主要是利用电感和电容对电流的谐波进行滤波。

在三相系统中,滤波器需承受三相电压的谐波分量,因此需要设计合理的电感和电容参数以达到较好的滤波效果。

2.电路组成三相EMI滤波电路主要由电感、电容和电阻组成。

电感主要用于抑制高频谐波,电容主要用于抑制低频谐波,电阻主要用于限制滤波后的电流。

在实际应用中,电感、电容和电阻的选取和组合对滤波效果具有重要影响。

三、三相EMI滤波电路参数设计1.电感参数设计(1)电感量选择:电感量越大,滤波效果越好,但电感器的体积和重量也会相应增大。

在设计时,应根据实际应用场景和电磁干扰抑制要求选择合适的电感量。

(2)电感寄生参数影响:电感器的寄生电阻和电容会影响滤波效果。

在设计时,应尽量选择低电阻、低电容的电感器,以提高滤波效果。

2.电容参数设计(1)电容量选择:电容量越大,滤波效果越好,但电容器的体积和重量也会相应增大。

在设计时,应根据实际应用场景和电磁干扰抑制要求选择合适的电容量。

(2)电容寄生参数影响:电容器的寄生电阻和电感会影响滤波效果。

在设计时,应尽量选择低电阻、低电感的电容器,以提高滤波效果。

3.电阻参数设计(1)电阻值选择:电阻值越大,滤波后的电流越小,但电阻产生的热量也会相应增大。

在设计时,应根据实际应用场景和电磁干扰抑制要求选择合适的电阻值。

(2)电阻寄生参数影响:电阻的寄生电感和电容会影响滤波效果。

在设计时,应尽量选择低电感和低电容的电阻,以提高滤波效果。

四、电路调试与优化1.调试方法电路调试主要包括元件参数测量、滤波效果测试等环节。

开关电源EMI滤波器原理与设计

开关电源EMI滤波器原理与设计

contents •开关电源EMI滤波器概述•EMI滤波器的工作原理•EMI滤波器的设计方法•EMI滤波器的制造工艺•EMI滤波器的测试与验证•EMI滤波器的应用与案例分析目录在开关电源中,EMI滤波器对于保护电源免受外部电磁干扰以及防止内部干扰影响其他电路具有重要意义,保证了电源的稳定性和可靠性。

EMI滤波器的定义与重要性EMI滤波器的重要性EMI滤波器定义EMI滤波器的分类EMI滤波器的特点EMI滤波器的分类与特点发展趋势技术挑战EMI滤波器的发展趋势EMI滤波器通常由电感、电容和电阻等元件组成,根据需要还可以加入铁氧体磁珠、二极管等其他元件。

其中,电感和电容的作用是阻止特定频率的电磁波通过,而电阻则可以吸收电磁波的能量。

EMI滤波器的电路设计需要根据开关电源的工作频率、电磁干扰的频率和幅度、以及所需的滤波效果等因素来确定元件的参数和电路结构。

插入损耗共模抑制比频带宽度耐压等级确定滤波器的性能指标包括滤波器的插入损耗、反射损耗、阻抗匹配等指标,根据应用场景和电磁兼容标准来确定。

包括电容器、电感器、电阻器等,根据设计需求来选择适当的元件类型和规格。

根据设计需求和元件参数,设计出满足性能指标的滤波器电路。

利用仿真软件对所设计的滤波器电路进行仿真验证,确保其性能指标符合要求。

将所设计的滤波器电路制作成样品,并进行测试,确保其实际性能符合设计要求。

选择适当的滤波器元件仿真验证制作与测试设计滤波器电路设计流程与步骤确定反射损耗反射损耗是指滤波器对信号的反射量,也是衡量滤波器性能的重要指标之一。

反射损耗的计算方法包括反射系数法和导纳变换法等。

确定插入损耗插入损耗是指滤波器插入前后信号电平的差值,是衡量滤波器性能的重要指标之一。

插入损耗的计算方法包括频域法和时域法等。

阻抗匹配为了使信号能够顺利传输,滤波器需要与信号源和负载阻抗进行匹配。

阻抗匹配的计算方法包括欧姆定律法和奇偶模分析法等。

参数选择与计算例如,设计一个针对某开关电源的EMI滤波器,需要考虑到该开关电源的工作频率、输出电压、输出电流等因素,以及所连接的负载特性和电磁兼容标准等。

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EMI滤波电感设计EMI滤波器正常工作的开关类电源(SMPS)会产生有害的高频噪声,它能影响连接到相同电源线上的电子设备像计算机、仪器和马达控制。

用一个EMI滤波器插入电源线和SMPS之间能消除这类干扰(图1)。

一个差模噪声滤波器和一个共模噪声滤波器能够串联或在许多情况下单独使用共模噪声滤波器。

图1 EMI滤波器的插入一、共模电感设计在一个共模滤波器内,电感的每一个绕阻和电源输入线中的任一根导线相串联。

(对于电源的输入线来讲)电感绕组的接法和相位是这样的,第一个绕组产生的磁通会与第二个绕组产生的磁通相削. 于是,除了泄漏阻抗的小损耗和绕组的直流电阻以外,电感至电源输入线的插入阻抗为另。

由于磁通的阻碍,SMPS 的输入电流需要功率,因此将通过滤波器,滤波器应没有任何明显的损耗。

共模噪声的定义是出现在电源输入线的一根或二根导线上的有害电流通过电感的地返回噪声源的噪声。

此电流要视共模电感的任何一个或二个绕组的全部阻抗,因为它不能被返回的电流所抵消。

共模噪声电压是电感绕组上的衰减,应从有害噪声中保持电源输入线的畅通。

1.1、选择电感材料开关电源正常工作频率20KHz以上,而电源产生的有害噪声比20KHz高,往往在100KHz~50MHz之间。

对于电感来讲,大多数选择适当和高效费比的铁氧体,因为在有害频带内能提供最高的阻抗。

当看到公共参数如磁导率和损耗系数就去识别材料是困难的。

图2给出铁氧体磁环J-42206-TC绕10匝后的阻抗ZS和频率的关系曲线。

图2铁氧体磁环的阻抗和频率的关系在1~10MHz之间绕组到达最大阻抗,串联感抗XS和串联电阻RS(材料磁导率和损耗系数的函数)共同产生总阻抗Zt。

图3所示为图2中铁氧体材料的磁导率和损耗系数与频率的函数关系。

由于感抗引起的下降,导致磁导率在750KHz以上的下降;由于电阻取决高频的源阻抗所以损耗系数随频率而增加。

图3铁氧体磁环的磁导率、损耗系数和频率的关系图4给出三种不同材料的总阻抗和频率的关系。

J材料在超过1~20MHz范围内具有高的总阻抗,它最广泛地应用于共模滤波器的扼流圈。

在1MHz,W材料阻抗比J材料高20-50%,当低频噪声是主要问题时经常应用J材料;K材料可用于2MHz以上,因为在此频率范围内它产生的阻抗比J材料高直至100%。

在2MHz以上或以下,对于滤波器所要求的规范,J或W是优先的。

图4三种不同材料的阻抗和频率的关系1.2、磁芯的形状对于共模噪声滤波器环形磁芯是最普及的,他们不贵、泄漏磁通也低。

环形磁芯必须用手绕制(或在独特的环形绕线机上绕制)。

正常情况要用一个非金属的分隔板放置在两个绕组之间,以及为了和PC板连接,这个绕制器件还需环氧化在印制板的头部。

具有附件的E形磁芯比环形磁芯贵,但组装成一个整体只需较小的代价。

绕制E 形磁芯的骨架相对便宜。

为了分隔两个绕组可购到有分隔板的骨架并可安装在PC板上。

E形磁芯有更多的泄漏电感,在共模滤波器中对于不同的滤波是有用的。

E形磁芯为了增加泄漏电感可以豁开缝隙,以便吸收有害的共模和差模噪声。

1.3、磁芯的选择下面给出环形磁芯的设计步骤,单层共模电感见图5。

为了尽量减小绕组电容和防止由于不对称绕组引起的磁芯饱和,单层设计是经常应用的。

步骤中假设两个相反的绕组之间的最小自由空间为30度。

图5单层共模电感的结构对于共模电感所需的基本参数是电流(I)、阻抗(ZS)、和频率(f)。

电流决定导线的尺寸。

一个保守的400A/cm2电流密度不会在导线上产生有效的热量。

而一个过分的800A/cm2电流密度会引起导线发热,这两个等级可用选择图表表示。

在所给频率上,规定一个最小的电感阻抗是正常的。

这个频率通常足够低并假设感抗XS能提供图2所示的阻抗。

随后电感可计算为:(2)(1)用已知的电感和电流乘积LI基础上的图6和图7能用于选择磁芯的尺寸,这里L是电感(mH)和I是电流(A)。

建立在电流密度(Cd)400或800 A/cm2基础上的导线尺寸(AWG)可用下式计算:(2)匝数可由磁芯的AL值决如下:(3)1.4、设计举例在10KHz阻抗为100Ω时,电流为3A,由式(1)计算得LS=1.59mH;用800 A/cm2电流密度时,LI乘积为4.77,为了选择材料可从图7查得磁芯尺寸。

在此例,选择W材料直至1MHz可以给出高的阻抗,见图4。

图7给出磁芯材料为W-41809-TC。

由表1可查得磁芯尺寸和AL值。

用AL=12200 mH /1000匝,式(3)给出N=12匝每边。

用800 A/cm2时, 式(2)给出AWG=21。

表1环形磁芯尺寸及其AL值二、整流电感设计典型的稳压器电路包含三个部分:晶体开关管、二极箝位管、和LC滤波器。

一个不稳压的直流电压加到通常工作在1~50KHz频率的晶体开关管。

当开关处在‘ON’状态时,输入电压Ein加到LC滤波器,结果导致通过电感的电流增大;当开关处在‘OFF’状态时,用储存在电感和电容内的过剩能量来保持输出功率。

通过调整‘ON’状态时的晶体开关管的导通时间ton和用来自输出端的反馈系统来获得稳压。

结果稳定的直流输出电压可表示为:Eout=Eintonf (4)图8典型的稳压器电路2.1、组件选择开关系统包含晶体管和来自稳压器输出的反馈。

晶体管的选择包含两个因素:(1)电压等级需大于最大的输入电压(2)为了保证有效地工作,截止频率特性必须高于实际的开关频率。

反馈电路通常包括运放和比较器。

对于二极箝位管的要求和晶体管的选择相同。

如果已知:(1)最大和最小的输入电压(2)要求的输出(3)最大允许的纹波电压(4)最大和最小的负载电流(5)想要的开关频率,那幺就可获得电感和电容的值。

LC滤波器的设计就容易完成。

首先晶体管的截止时间toff可计算为:toff=(1- Eout/Ein max)/f (5)当Ein减至它的最小值fmin=(1- Eout/Ein max)/ toff (6)用这些值,所需的电感和电容可以算得:通过电感所允许的纹波峰-峰电流(Δi)可由下式给出:Δi=2IO min (7)电感可用下式计算:L= Eouttoff/Δi(8)对于Δi的计算值是有点任意,不过对于电感可以调整以获得实际值。

最小的电容可由下式给出:C=Δi/8f minΔeO(9)最后,电容最大的等效串联电阻ESR是:ESR max =ΔeO/Δi(10)2.2、电感设计在高频下铁氧体E形和罐形磁芯能提供成本降低和低磁芯损耗的优点。

对于开关稳压器,F和P材料被推荐是因为他们的温度和直流偏置特性。

为避免饱和,可采用增加铁氧体型材气隙的办法使磁芯有效地使用。

对于开关稳压器的应用,这些磁芯的选择步骤能简化电感的设计。

假设绕组系数50%和导线载流容量为500园周面积(Circular Mils)/安培,我们能决定最小的磁芯尺寸。

设计应用的两个仅有参数必须知道:①电感需要用的直流偏置。

②直流电流。

(1)计算产品的LI2这里:L=具有直流偏置的所需电感I=最大直流输出电流 I =IO max+Δi (11)(2)将LI2值设置在铁氧体磁芯的选择图表中(P.4.15~4.18)。

跟踪与第一根磁芯尺寸曲线相交的座标,在Y轴上可读得最大额定电感AL,它表示最小的磁芯尺寸和最大的AL,在那一点饱和将被避免。

(3)若磁芯的AL较小于在座标上获得的最大值,那幺对于电感来说,任何磁芯尺寸线只要与LI2座标相交就表示是一个可使用的磁芯。

若可能,使用标准气隙的磁芯是可取的,这是由于他们的有效性。

这些在座标上用虚线表示,在此手册能找到。

(4)需要的电感L、磁芯尺寸、和磁芯的额定电感(AL)是已知的,那幺可用下式计算线圈的匝数:(12)N=103√L/ AL (12)这里L的单位是mH(5)在P5.9上用500园周面积(Circular Mils)/安培,从导线表可选择导线的尺寸。

(6)举例根据以下需求选择开关稳压器的磁芯:EO =5VΔeO =0.5VIO max =6AIO min =1AEin min =25VEin max =35Vf =20KHz①用等式(2)、(3)计算晶体开关管的截止时间和最小开关频率fmintoff=(1-5/35)/20,000=4.3×10-5Stmin=(1-5/25)/4.3×10-5=18,700Hz②用等式(4)让最大纹波电流Δi通过电感Δi=2(1)=2A③用等式(5)计算LL=5(4.3×10-5)/2=0.107mH④用等式(6)、(7)计算C和ESR maxC=2/8(18700)(0.5)=26.7μFESR max =0.5/2=0.25Ω⑤产品的LI2 LI2=(0.107)(8)2=6.9mJ⑥由于有许多铁氧体型材可以购到,所以可以有不同的选择,若最大AL没有被超过,那幺与任何磁芯尺寸相交的LI2值座标都能应用。

以下LI2值座标的选择是:(a)45224 EC 52 磁芯 AL315(b)45015 E 磁芯 AL250(c) 44229 实芯磁芯 AL315(d)43622 罐形磁芯 AL400(e)43230 PQ磁芯 AL250⑦给定AL,对要求电感所需的匝数AL 匝数250 21315 19400 17⑧用﹟14导线和(7)磁芯气隙的应用直流偏置数据(μe和H的关系曲线)的有关曲线表示点的轨迹,这个轨迹相当于有效导磁率保持常数。

由图9可见以安匝数表示的最大允许的直流偏置,没有使电感减小。

超过这个范围电感迅速下降。

图9有效磁导率与磁场强度的关系应用举例:求解:多少安匝数能支持R-42213-A-315罐形磁芯不使电感值减小?已知:由图查得最大允许的H=25奥斯特NImax=0.8×H× =62.4安匝或用图的顶部座标安匝/厘米 H=20A-T/cmNImax= A-T/cm× =20×3.12=62.4安匝其中:(13)Ae=有效磁芯截面积cm2、AL=电感/1000匝mH、μi=初始导磁率、 =气隙长度cm(8)附铁氧体磁芯直流偏置选择图表以上译自(美)MAGNETICS公司铁氧体磁芯手册3.1、磁材简介铁镍钼(Molybdenum Permalloy)、铁镍50(Hi-Flux)和铁硅铝(Super-MSS)功率磁芯可用磁导线绕制成变压器或电感。

对所给能量储存(电感和电流)或变换(电压和电流)值所允许的能量消耗,磁芯材料和尺寸的选择指导(在这里将会给出)。

能量消耗通常规定在最大上升温度期间内的最低效率或最低Q值(在电流的一个周期内,Q值是2p乘以峰值能量储存/能量消耗)当选择磁芯材料时应考虑以下问题:(1)铁镍钼(MPP)功率磁芯能提供最大Q值和最低磁芯损耗。

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