EMI电源滤波器基本知识介绍
EMI电源滤波器原理概述1
9好的综合性能。
泄漏电流的测试电路如下所示:图10 泄漏电流测试电路耐压测试:为确保电源滤波器的性能以及设备和人身安全,必须进行滤波器耐压测试。
决定线-线之间耐压性能的关键器件就是差模电容C X ,若C X 电容器的耐压性能欠佳,在出现峰值浪涌电压时,可能被击穿。
它的击穿虽然不危及人身安全,但会使滤波器功能丧失或性能下降。
C Y 电容器除了满足接地漏电流的要求外,还在电气和机械性能方面具有足够的安全余量,避免在极端恶劣的环境条件下出现击穿短路现象。
故线-地之间的耐压性能对保护人身安全有重要意义,一旦设备或装置的绝缘保护措施失效,可能导致人员伤亡。
因此,必须对接地电容(C Y )进行严格的耐压测试。
根据相关标准要求,开容公司生产的电源滤波器满足如下耐压测试要求: 交流电源滤波器线-地:1760VAC (1分钟)耐压测试; 线-线:1500VDC (1分钟)耐压测试。
直流电源滤波器线-地:500VDC (1分钟)耐压测试; 线-线:200VDC (1分钟)耐压测试。
为减小接地阻抗,滤波器应安装在导电金属表面或通过编织接地带与接地点就近相连(图11),避免细长接地导线造成较大的接地阻抗。
图11 滤波器安装时应保证良好接地(a )错误接法(b )正确接法10滤波器应尽量安装在设备的入口/出口处(如图12)。
图12 电源滤波器的安装位置为避免输入/输出互相耦合,应尽量做到输入/输出隔离,至少严格禁止滤波器输入/输出线的相互交叉、路径平行等(如图13)。
若由于位置及空间的限制,无法满足上述要求,则滤波器的输入/输出线必须采用屏蔽线或高频吸收线。
图13 安装使用电源滤波器应注意输入/输出的空间隔离(a )错误接法(b )正确接法(a )错误接法(b )正确接法11KF 系列电源滤波器分为军用电源滤波器、工业用电源滤波器和专门用途滤波器三大类。
军用电源滤波器专为满足GJB151A/152A (GJB151/152)中的CE102(CE03)测试项目而设计,并且严格按照国军标环境要求选用高性能的器件材料设计。
电源电磁干扰(EMI)滤波器详细讲解
源端阻抗特性
表 1 滤波器选用的阻抗失配端接原则 应采用的滤波电路
负载端阻抗特性
高阻抗
高阻抗 π型
高阻抗 L型
低阻抗
低阻抗 L型
高阻抗
低阻抗 T型
低阻抗
一般情况下,电源的共模输入端(滤波器源端)多为低阻抗,KF 系列电源滤波器(除“专门用 途滤波器”中的某些类型外)均按此特征(如图 4 的共模等效电路中,接入源端一侧选用高阻抗特性 的 L 型滤波电路,满足“阻抗失配端接原则”)进行设计,设计人员只需根据负载端的阻抗特性合理 选用 EMI 电源滤波器。其余类型滤波器应注意使用条件,必须满足上述原则。
EMI 电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要器件,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极 其重要的作用。它不仅可抑制线上传导干扰,同时对线上辐射发射的抑制具有显著效果。
负载噪声源和电源网络的连接方式如图 2 所示。电源与负载网络具有相线(L)、中线(N)和地线 (E), 故将电源线上 EMI 噪声分解为两部分:L 与 N 为差模传导干扰 IDM,L(或 N)与 E 为共
传导干扰电平(dBuA)
100
90
GJB151A(A3类)
80
GJB151(A3类)
70
60
50
40
30
20
10
0
0.01
0.1
1
10
100
频率(MHz)
图 6 GJB151 和 GJB151A 中规定的电源线传导干扰发射极限值
90
80
70
传导干扰电平(dBuV)
60
50
40
GB9254(A级)
30
50Ω
信号 发生器
L
开关电源EMI滤波器原理与设计
EMI滤波器的分类
按安装位置分类
可以分为输入EMI滤波器和输出EMI滤波器。输入EMI滤波器安装在电源输入 端,用于抑制电网中的电磁干扰;输出EMI滤波器安装在电源输出端,用于抑 制电源对负载的电磁干扰。
按元件分类
可以分为无源EMI滤波器和有源EMI滤波器。无源EMI滤波器主要由电感和电容 组成,有源EMI滤波器则增加了运算放大器等电子元件。
THANKS
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工业控制
如PLC、伺服驱动、传感器等。
汽车电子
如发动机控制、刹车控制等。
案例一:某型号电源的EMI滤波器设计
背景介绍
某型号电源在运行过程中出现了严重 的EMI干扰问题。
设计方案
采用EMI滤波器对电源输出端的干扰 进行抑制。
设计细节
根据电源的输出阻抗特性和干扰频率 ,选择合适的滤波器元件和结构。
实验验证
提高效率
优化电路拓扑结构,以提高电源的效率。例如, 采用同步整流、软开关等技术。
降低电磁干扰
合理设计电路拓扑结构,降低开关电源本身产生 的电磁干扰。
改进元件布局和布线
优化元件布局
合理安排各个元件的位置,以减小它们之间的相互干扰。
合理布线
优化线路布局,减小电流回路的大小和复杂度,以降低线路的电 感和电阻。
样品制作阶段
制作滤波器样品,并进行初步 的测试和验证。
批量生产阶段
在生产线上进行批量生产,并 进行持续的测试和验证。
应用现场阶段
在实际使用现场进行应用和验 证,确保滤波器的性能和效果
符合设计要求。
06
开关电源EMI滤波器应用 与案例分析
应用领域
电力电子设备
如电源、逆变器、变频器等。
EMI滤波器介绍
EMI滤波器介绍EMI(Electromagnetic Interference)滤波器是一种用于抑制电磁干扰的设备,通过滤除电路中的高频干扰信号,保障电子设备的正常工作。
EMI滤波器在各种电子设备中得到广泛应用,包括电源、通信设备、自动化控制系统等。
下面将详细介绍EMI滤波器的工作原理、分类和应用场景。
被动滤波器是EMI滤波器中应用最为广泛的一种,它主要通过电感和电容来实现滤波。
电感是一种储存电能的装置,对于低频信号具有较好的传导性能,可以将其中的高频噪声滤除。
而电容则具有对高频信号有良好的传递性能,可以将所需信号传递给负载端。
通过合理的组合和调整电感和电容的数值,可以实现对不同频率干扰信号的滤除。
有源滤波器是一种基于主动元件的滤波器,主要通过运算放大器和反馈电路的组合来实现。
有源滤波器可以提供更高的滤波效果和更广泛的频率范围,因为它可以根据电路参数的变化来调整滤波器的频率响应。
有源滤波器通常用于对高精度信号的滤波,如音频和视频信号。
根据EMI滤波器的应用场景,可以将其分为电源滤波器和信号滤波器两大类。
电源滤波器主要用于电源线路中,用于滤除电源线上的高频干扰信号,避免其进入电子设备中,从而保证设备的正常工作。
电源滤波器通常由电感、电容和阻抗器组成,通过合理的排列和组合,可以对不同频率的干扰信号进行滤除。
电源滤波器的类型有很多,包括单级LC滤波器、CLC滤波器、LCπ滤波器等。
这些滤波器通常需要根据电源线的特性和所需滤波效果进行选择和设计。
信号滤波器主要用于通信设备、自动化控制系统等电子设备中,用于滤除输入输出信号中的干扰噪声,确保信号传输的可靠性和稳定性。
信号滤波器通常由电感、电容和阻抗器组成,通过调整和优化这些元件的数值和排列,可以实现对不同频率干扰信号的滤除。
信号滤波器的类型也有很多,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
根据具体的应用场景和需求,可以选择合适的滤波器来实现对信号的滤除。
emi滤波器工作原理
emi滤波器工作原理EMI滤波器是一种用于抑制电磁干扰(EMI)的设备,它可以将高频电磁波从电路中滤除或减弱,以保证电路的正常工作和减少对其他设备的干扰。
EMI滤波器的工作原理主要包括两个方面:传导路径和耦合路径。
传导路径是指电磁波在电路中的传导路径。
当电磁波进入电路时,它会通过电源线、信号线、地线等传导到电路中的各个部分。
这些传导路径是电磁波进入电路的主要途径,也是EMI滤波器起作用的重点。
EMI滤波器通过在传导路径上设置电感和电容等元件来实现对电磁波的滤除或减弱。
其中,电感主要用于滤除高频电磁波,而电容则主要用于减弱低频电磁波。
通过合理选择电感和电容的数值和结构,可以使EMI滤波器在不同频段上具有不同的滤波效果,以满足不同电路对电磁波的屏蔽要求。
耦合路径是指电磁波在电路中的耦合路径。
当电磁波进入电路后,它会通过电路中的元件间的耦合作用,传递到电路中的其他部分。
这些耦合路径是电磁波在电路中传播的次要途径,但同样需要进行抑制,以减少对其他设备的干扰。
EMI滤波器通过在耦合路径上设置衰减器、隔离器等元件来实现对电磁波的滤除或减弱。
衰减器主要用于减弱电磁波的幅度,而隔离器则主要用于隔离电磁波的传播路径。
通过合理选择衰减器和隔离器的数值和结构,可以使EMI滤波器在耦合路径上起到有效的屏蔽作用,从而减少对其他设备的干扰。
除了传导路径和耦合路径,EMI滤波器还可以通过其他方式来实现对电磁波的滤除或减弱。
例如,可以通过在电路中添加屏蔽罩、屏蔽层等结构来阻挡电磁波的传播;还可以通过调整电路的布局和结构来减少电磁波的辐射和散射。
EMI滤波器通过在传导路径和耦合路径上设置合适的元件和结构,以及其他方式的组合,来实现对电磁波的滤除或减弱。
通过有效地抑制电磁干扰,EMI滤波器可以保证电路的正常工作,减少对其他设备的干扰,是电子设备中必不可少的重要组成部分。
EMI电源滤波器基本知识介绍
EMI电源滤波器基本知识介绍电磁干扰:因电磁骚扰引起设备、装置或系统性能下降的都是电磁干扰。
随着电子技术的迅速发展,电子设备得到广泛的应用,电磁环境污染日趋严重,已成为当今主要公害之一,越来越引起世界各国各行各业的广泛关注。
在许多领域,电磁兼容性已成为电气和电子产品必须有的技术指标或性能评价的依据,甚至关系到一个企业或一种产品的生死存亡。
EMI电源滤波器:电磁干扰(EMI)电源滤波器(以下简称滤波器)是由电感、电容等构成的无源双向多端口网络。
实际上它起两个低通滤波器的作用,一个衰减共模干扰,另一个衰减差模干扰。
它能在阻带(通常大于10KHz)范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。
EMI电源滤波器是电子设备设计工程师控制传导电磁干扰和辐射电磁干扰的首选工具。
插入损耗:滤波器的插入损耗是不用滤波器时从噪声源传递到负载的噪声电压与插入滤波器时负载上的噪声电压之比。
插入损耗是在空载、50Ω系统条件下测试的,结果通常表示为在所关心频段内的衰减曲线(单位为分贝)。
插入损耗的计算可由下式求得:式中:V1 ─ 没有滤波器时负载上的噪声电压;V2 ─ 插入滤波器时负载上的噪声电压。
滤波器插入损耗测量结果通常表示为两种形式:一是插入损耗对频率的曲线,二是数据表。
共模和差模插入损耗的测试电路原理图如下所示:额定电流:额定电流是滤波器在额定频率、额定温度下允许通过的最大连续工作电流。
当环境温度不为额定温度时,滤波器允许通过的电流(Iop)可按下式计算,式中IN 为标称额定电流、θ为实际工作环境温度,泄漏电流:滤波器的泄漏电流是指在250VAC/50Hz的情况下,相线和中线与外壳(地)之间流过的电流。
它主要取决于连接在相线与地和中线与地间的共模电容(亦称为“Y”电容)。
泄漏电流是滤波器的一个重要参数。
Y电容的容量越大,共模阻抗越小,共模噪声抑制效果越好。
可以说泄漏电流是滤波器的一项性能指标, 泄漏电流越大,滤波器性能越好。
EMI滤波器结构与分类
EMI滤波器结构与分类EMI滤波器(Electromagnetic Interference Filter)也称为RMI 滤波器(Radio Frequency Interference Filter)是一种用于减少电磁干扰并保护电子设备的重要组件。
EMI滤波器能够阻止高频噪音和电磁波干扰进入敏感电路,从而确保设备的正常运行。
1. RC滤波器(Resistor-Capacitor Filter):RC滤波器使用电阻和电容器组成,是一种简单且经济的滤波器。
它能够滤除高频噪音,但对于低频噪音的滤波效果较差。
RC滤波器的结构如下:-输入端接一个电阻,阻抗为R1;-输入端和输出端之间连接一个电容,容抗为C1;-输出端连接一个负载电阻,阻抗为RL。
根据RC滤波器的电容值和电阻值的不同,可以分为高通滤波器和低通滤波器。
高通滤波器可以滤除低频信号,保留高频信号;低通滤波器可以滤除高频信号,保留低频信号。
2. LC滤波器(Inductor-Capacitor Filter):LC滤波器使用电感和电容器组成,能够滤除高频和低频噪音。
LC滤波器的结构如下:-输入端连接一个电感,电感值为L1;-电感的另一端与一个电容连接,电容值为C1;-输出端与一个负载电阻连接,阻抗为RL。
LC滤波器根据电容值和电感值的不同,可以分为高通滤波器和低通滤波器。
高通滤波器可以滤除低频信号,保留高频信号;低通滤波器可以滤除高频信号,保留低频信号。
3. LC+RC滤波器(Inductor-Capacitor and Resistor-Capacitor Filter):LC+RC滤波器是LC滤波器和RC滤波器的组合,能够同时滤除高频和低频噪音。
LC+RC滤波器的结构如下:-输入端连接一个电感,电感值为L1;-电感的另一端与一个电容连接,电容值为C1;-输入端到输出端的路径上,连接一个电阻,阻抗为R1;-输出端与一个负载电阻连接,阻抗为RL。
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 有源滤波 原理
emi 有源滤波原理
(原创版)
目录
1.EMI 的概念与分类
2.有源滤波的定义及原理
3.有源滤波的应用领域
4.EMI 有源滤波的优势与局限
正文
1.EMI 的概念与分类
EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰)是指由于电磁辐射或电磁脉冲等电磁现象对电子设备、系统或服务产生的干扰。
根据干扰的性质和来源,EMI 可分为多种类型,如共模干扰、差模干扰、辐射干扰等。
2.有源滤波的定义及原理
有源滤波是一种采用主动方式对电磁干扰进行抑制的技术,其核心是使用滤波器对电磁干扰信号进行衰减或消除。
滤波器的工作原理是利用特定元件(如电阻、电容、电感、晶体管等)构成一个具有特定频率响应的电路,从而在特定频率范围内对电磁干扰信号进行衰减。
3.有源滤波的应用领域
有源滤波技术在多个领域具有广泛的应用,包括通信系统、计算机系统、汽车电子、医疗设备等。
例如,在通信系统中,有源滤波可用于抑制来自其他通信信号的干扰;在计算机系统中,有源滤波可以减少电磁辐射对计算机内部元件的影响,提高系统稳定性。
4.EMI 有源滤波的优势与局限
EMI 有源滤波技术具有诸多优势,如抑制效果明显、可针对特定频率进行精细调制、适应性强等。
然而,它也存在一些局限,如滤波器设计复杂、成本较高、对某些高强度电磁干扰效果有限等。
一阶emi滤波和二阶emi滤波
一阶emi滤波和二阶emi滤波一阶EMI滤波和二阶EMI滤波EMI(Electromagnetic Interference)滤波器是电子设备中常用的一种电路元件,用于抑制电磁干扰信号,保证电子设备的正常工作。
其中,一阶EMI滤波和二阶EMI滤波是两种常见的滤波器类型。
本文将详细介绍一阶EMI滤波和二阶EMI滤波的原理和应用。
一、一阶EMI滤波器一阶EMI滤波器是最简单的EMI滤波器之一。
它由一个电感和一个电容组成,通常被称为LC滤波器。
其原理是利用电感的阻抗变化和电容的阻抗变化,来抑制高频电磁干扰信号。
具体而言,当高频信号通过电感时,电感的阻抗会随着频率的增加而增加,从而形成一个高频阻抗。
而当高频信号通过电容时,电容的阻抗会随着频率的增加而减小,形成一个低频阻抗。
这样,通过电感和电容串联连接后,高频信号会被阻断,而低频信号则会通过,从而实现滤波的效果。
一阶EMI滤波器常见的应用场景是在电源线路上。
由于电源线路中常常存在较高的高频噪声干扰,因此在电源线路输入端添加一阶EMI滤波器,可以有效地滤除这些高频噪声,保证电子设备的正常工作。
此外,一阶EMI滤波器也可以用于音频信号的滤波,以提高音频设备的音质。
二、二阶EMI滤波器二阶EMI滤波器相较于一阶EMI滤波器,具有更好的滤波效果。
它由两个电感和两个电容组成,通常被称为LC-LC滤波器。
二阶EMI 滤波器的原理是在一阶滤波器的基础上,通过增加一个电感和一个电容,来进一步增强滤波效果。
二阶EMI滤波器的工作原理与一阶滤波器类似,但由于增加了一个电感和一个电容,其滤波效果更好。
通过适当选择电感和电容的数值,可以实现对特定频率范围内的干扰信号的滤除。
二阶EMI滤波器常被用于对频率较高的EMI信号进行滤波,如无线通信设备、雷达设备等。
除了LC-LC滤波器外,二阶EMI滤波器还可以采用其他电路结构,如LC-RC滤波器和LC-RL滤波器。
根据不同的滤波需求,可以选择合适的二阶EMI滤波器结构。
开关电源EMI滤波器原理与设计
02
EMI滤波器的工作原 理
EMI滤波器的电路组成
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。
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。
参数选择与Leabharlann 算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
EMI滤波器的频带宽度表示其 能够抑制的电磁波频率范围。 频带越窄,表示滤波器对电磁 波的抑制效果越集中;频带越 宽,表示滤波器对电磁波的抑 制效果越广泛。
EMI滤波器的耐压等级表示其 能够承受的最大电压。在选择 滤波器时,需要根据开关电源 的最大输出电压来确定耐压等 级。
03
EMI滤波器的设计方 法
方法
根据电源的特性,选择合 适的EMI滤波器器件,包 括电容器、电感器、二极 管等,进行电路设计。
结果
通过优化设计,有效地降 低了电源的电磁干扰,提 高了电源的稳定性和可靠 性。
案例二
1 2 3
背景
某复杂电路板在运行过程中出现了信号失真和噪 声干扰问题,需要进行EMI滤波器优化设计。
方法
对电路板进行电磁兼容性分析,找出电磁干扰的 主要来源,选择合适的EMI滤波器器件和电路拓 扑结构,进行优化设计。
VS
开关电源emi滤波器原理与设计
1. 传导发射测试:测量开关电源EMI滤波器在电源线上 的传导发射电平。
3. 插入损耗测试:测量滤波器插入前后信号的衰减量, 反映滤波器的抑制能力。
测试结果分析与改进建议
结果分析
根据测试数据,分析开关电源EMI滤波器的性能,包括传导发射、辐射发射和 插入损耗等指标。
改进建议
根据分析结果,提出针对性的改进措施和建议,如优化滤波器电路设计、改进 元件参数等,以提高滤波器的性能。
05
开关电源EMI滤波器应用案例 分析
应用场景与案例选择
应用场景
开关电源广泛应用于各种电子设备中,如计算机、通信设备、家电等。在这些设 备中,EMI(电磁干扰)问题常常成为影响设备性能和稳定性的重要因素。
案例选择
为了更好地说明开关电源EMI滤波器的应用,本文选择了两个具有代表性的案例 进行分析,分别是计算机电源供应系统(PSU)和电动汽车充电桩。
03
开关电源EMI滤波器元件选择 与布局
元件选择的原则与技巧
元件选择的原则 选择低ESR(等效串联电阻)电容 选择低DCR(直流电阻)电感
元件选择的原则与技巧
选择低电阻、低电感的PCB(印刷电路板) 元件选择的技巧
根据EMI滤波器的性能要求,选择适当的元件值和类型
元件选择的原则与技巧
考虑元件的可靠性、耐温性能和寿命
考虑元件的成本和可获得性
元件布局的要点与注意事项
元件布局的要点 合理安排输入和输出线,避免平行布线
尽量减小电感器和电容器的距离
元件布局的要点与注意事项
输入和输出线应远离 PCB边缘
避免在PCB上形成大 的环路
元件布局的注意事项
元件布局的要点与注意事项
避免使用过长的元件引脚
EMI电源滤波器基本知识介绍
EMI電源濾波器基本知識介紹電磁干擾(EMI)電源濾波器(以下簡稱濾波器)是由電感、電容組成的無源器件。
實際上它起兩個低通濾波器的作用,一個衰減共模干擾另一個衰減差模干擾。
它能在阻帶(通常大於10KHz)範圍內衰減射頻能量而讓工頻無衰減或很少衰減地通過。
EMI電源濾波器是電子設備設計工程師控制傳導干擾和輻射電磁干擾的首選工具(一)EMI電源濾波器部分技術參數簡介插入損耗濾波器的插入損耗是不加濾波器時從噪音源傳遞到負載的雜訊電壓與接入濾波器時負載上的雜訊電壓之比。
插入損耗衡量EMI電源濾波器電性能的重要參數,用下式表示:EoIL=20log---E式中:Eo------不加濾波器時,負載上的干擾雜訊電平。
E ------接入濾波器後,同一負載上的干擾雜訊電平。
干擾方式有共模干擾和差模干擾兩種,其定義為:共模干擾:疊加於火線(P)、零線(N)和地線(E)之間的干擾電壓。
差模干擾:疊加於火線(P)和零線(N)之間的干擾電壓。
因此插入損耗又分為共模插入損耗和差模插入損耗,插入損耗的測試原理圖如下:洩漏電流:濾波器的洩漏電流是指在250V AC的電壓下,火線和零線與外殼間流過的電流。
它主要取決於濾波器中的共模電容。
從插入損耗考慮,共模電容越大,電性能越好,此時,漏電流也越大。
但從安全方面考慮,洩漏電流又不能過大,否則不符合安全標準要求。
尤其是一些醫療保健設備,要求洩漏電流盡可能小。
因此,要根據具體設備要求來確定共模電容的容量。
洩漏電流測試電路如下所示耐壓測試為確保(交流)電源濾波器的品質,出廠前全部進行耐壓測試。
測試標準為:火線與地線(或零線與地線)之間施加頻率為50Hz的1500V AC高壓,時間一分鐘,不發生放電現象和噝噝聲。
火線與零線之間施加1450V直流高壓,時間一分鐘,不發生放電現象和噝噝聲(二)EMI電源濾波器的選用根據設備的額定工作電壓、額定工作電流和工作頻率來確定濾波器的類型。
濾波器的額定工作電流不要取的過小,否則會損壞濾波器或降低濾波器的壽命。
直流emi滤波器原理
直流emi滤波器原理
直流EMI滤波器的原理是通过连接电容、电感和电阻等元件来滤除直流电源中的电磁干扰。
这种滤波器将直流电源与负载电路之间串联一个低通滤波器,从而阻止高频电磁干扰信号通过。
具体原理如下:
1. 电容滤波:在直流EMI滤波器中,一个或多个电容被串联在电源输入和负载之间。
这些电容可以提供一个低阻抗路径来短路高频干扰信号,从而阻止它们传播到负载电路。
2. 电感滤波:直流EMI滤波器还包含一个或多个串联电感,它们可以提供一个高阻抗路径来阻断高频干扰信号。
电感的特性是阻碍电流急剧变化,因此对高频信号形成阻隔,只允许直流信号通过。
3. 耦合电阻:耦合电阻被用于连接电容和电感,它提供了一个转换耦合器,用于传送直流电源信号和阻断高频干扰信号。
通过这些元件的串联或并联组合,直流EMI滤波器可以在限制干扰信号通过的同时允许直流电源信号传输到负载电路中。
这样可以有效减弱电源中的电磁噪声,提高系统的稳定性和可靠性。
EMI滤波器
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。
电源线是干扰传入设备和传出设备的主要途径,通过电源线,电网的干扰可以传入设备,干扰设备的正常工作,同样设备产生的干扰也可能通过电源线传到电网上,干扰其他设备的正常工作。
必须在设备的电源进线处加入EMI滤波器。
一般来说,就是工频50/60Hz或者中频400HzEMI滤波器的作用,主要体现在以下两个方面:复合滤波器2.1、抑制高频干扰抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响;2.2、抑制设备干扰抑制设备(尤其是高频开关电源)对交流电网的干扰。
EMI滤波器是一种由电感和电容组成的低通滤波器,它能让低频的有用信号顺利通过,而对高频干扰有抑制作用。
技术指标任何一种产品都有它特定的性能指标,或者是客户所期望的,或者是某些标准所规定的。
EMI滤波器最重要的技术指标是对干扰的抑制能力,常常用所谓的插入损耗(Insertion Loss)来表示,它的定义是:没有接入滤波器时从干扰源传输到负载的功率P1和接入滤波器后从干扰源传输到负载的功率P2之比,用分贝(dB)表示。
性能指标EMI滤波器的插入损耗与滤波网络的网络参量以及源端和负载端的阻抗有关。
为避免滤除有用信号, 插损指标须谨慎提出。
不论是军用还是民用EMC标准, 对设备或分系统的电源线传导干扰电平都有明确的规定, 预估或测试获得的EMI传导干扰电平和标准传导干扰电平之间的差值即所需的EMI滤波器的最小插损。
然而, 对不同的单台设备都进行EMC 测试, 而后分析其传导干扰特性, 设计合乎要求的滤波器, 这在实际工程中显然是不可能的。
事实上, 国家标准中规定了电源滤波器插入损耗的测试方法。
在标准测试条件下,一般军用电源滤波器应满足10kHz~30MHz 范围内插入损耗30~60dB。
工程设计人员只需要根据实际情况选择合适的滤波器。
EMI电源滤波器的原理与分析
EMI电源滤波器的原理与分析电磁干扰滤波器插入损耗1引言随着人们对清洁环境,生活品质要求的不断提高,全球主要国家对电气和电子产品的电磁兼容性的要求日益严格。
因此,尽量降低电力电子装置的电磁干扰,提高其电磁兼容性,已成为十分重要的问题。
目前,人们在实际工程中解决电磁干扰问题的手段主要有三种:一是接地;二是屏蔽;三是采用电磁干扰(EMI)滤波器来有效的阻断传导电磁干扰的的传输途径。
下面主要讨论的是EMI滤波器的原理和设计。
2 EMI滤波器的原理和研究方法2.1 干扰信号分析电磁干扰按其能量传播的方式分为传导干扰和辐射干扰。
传导干扰主要是指由电源线传导至电子设备的干扰,采用滤波器来滤除和抑制最有效;而辐射干扰是指由于电子设备的引入,其内部高频线路及其他感抗元件的电磁场交变产生的辐射电磁波所造成的干扰,采用屏蔽技术来消除效果最好。
传导型电磁干扰分为共模干扰和差模干扰两种。
共模干扰又称为对地感应干扰或不对称干扰,指的是两条电源线相对于大地存在的干扰和噪声;串模干扰又称为常模、串模、线间感应和对称干扰等,指的是两条电源线之间的干扰。
EMI滤波器滤除的频率范围大概为10kHz~30MHz,最高可达150MHz,按产生共模和差模干扰的特点,可大致按干扰的分布分为三个频段:0.5MHz以下,以差模干扰为主;0.5~5MHz差模、共模干扰共存;5~30MHz以共模干扰为主。
在对电磁干扰噪声采取抑制措施时,主要应考虑抑制共模噪声,因为共模噪声在全频域特别在高频域占主要成分,而低频域差模噪声占比例较大,所以应根据EMI噪声的这个特点来选择适当的EMI滤波器。
2.2 EMI滤波器的原理首先,考虑干扰信号的特点,设计时应注意以下几点:(1)双向滤波功能——电网对电源、电源对电网都应该有滤波功能;(2)能有效地抑制差模干扰和共模干扰——工程设计中重点考虑共模干扰抑制;(3)最大程度地满足阻抗失配原则。
EMI滤波器可分为交流电源滤波器、信号传输线滤波器和去耦滤波器。
EMI filter滤波器
一、EMI/EMC概念1.定义EMI(Electromagnetic Interference)电磁干扰。
所谓电磁干扰是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。
EMC(Electro Magnetic Compatibility)电磁兼容EMC是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受电磁骚扰的能力。
2.滤波器主要组成部分:一般电容、电感和电阻,电感(Inductor),符号L,别名扼流器、电抗器、动态电抗器:电容(Capacitor),符号C3.分类1)按所通过信号的频段折叠:低通滤波器(low pass);高通滤波器(high-peaker);带通滤波器(band pass);带阻滤波器(bandstop)2)按所采用的元器件:无源(passive filter)和有源滤波器(active filter)两种。
无源滤波器:仅由无源元件(R、L和C)组成的滤波器有源滤波器:由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器)组成4.安装方式:插片;插针;接线(引线);焊接片;螺杆;贯通式;航空专用;铜排等1.插针型PCB:为电路板设计的专用EMI电源滤波器,一般体积较小2.焊片型(焊接片):又叫快速连接型faston,采用专用的焊片,与专用的接线夹相配,滤波器一旦固定好后,就可以与事先准备好的,带接线夹的导线快速插入连接。
比较适合规模生产。
3.接线型(引线/导线)wire:直接利用滤波器提供的导线和相关设备连接,客户导线不够长,可在订货合同中提出。
4.螺杆型(螺栓型)screw:连接比较牢固可靠,比较适用于在运动状态下的设备,军事设备、车载、船舰等。
随着螺栓截面增大,可承受工作电流也越大,适合特大电流的EMI滤波器5.栅栏型:特点是栅栏结构上安装安全保护盖,防止工作过程中因不慎误触端子而引起危险。
目前能承受最大工作电流100A6.贯通式feedthrough7.插座式socket:国际标准IEC连接器,体积小安装方便8.铜牌式:大电流5.实例以下部分以常州派涅电子有限公司无源低通滤波器为例分析,先对产品外形有深刻的印象,能区分出PCB,单相,三相等滤波器1)PCB电路印刷版插针系列滤波器额定电流:1-10A材质:金属PE1000/塑料外壳PE1001、PE1002颜色:PE1001是黑色PE1002是白色2)单相滤波器PE2000PE2100单相单极滤波器额定电压是120/250V,有3种连接方式,根据电流的大小,20A 以下的可以使用插片式的,引线的,20A以上的建议使用螺杆式的3)三相滤波器4)直流滤波器5)军事滤波器6)馈通滤波器7)IEC插座式滤波器8)屏蔽房滤波器。
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EMI电源滤波器基本知识介绍
电磁干扰(EMI)电源滤波器(以下简称滤波器)是由电感、电容组成的无源器件。
实际上它起两个低通滤波器的作用,一个衰减共模干扰另一个衰减差模干扰。
它能在阻带(通常大于10KHz)范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。
EMI电源滤波器是电子设备设计工程师控制传导干扰和辐射电磁干扰的首选工具
(一)EMI电源滤波器部分技术参数简介ﻭ插入损耗ﻭ滤波器的插入损耗是不加滤波器时从噪声源传递到负载的噪声电压与接入滤波器时负载上的噪声电压之比。
插入损耗衡量EMI电源滤波器电
性能的重要参数,用下式表示:Eo
IL=20log---ﻭE
式中:Eo------不加滤波器时,负载上的干扰噪声电平。
ﻭ E ------接入滤波器后,同一负载上的干扰噪声电平。
干扰方式有共模干扰和差模干扰两种,其定义为:
共模干扰:叠加于火线(P)、零线(N)和地线(E)之间的干扰电压。
ﻭ差模干扰:叠加于火线(P)和零线(N)之间的干扰电压。
ﻭ因此插入损耗又分为共模插入损耗和差模插入损耗,插入损耗的测试原理图如下:
ﻭ泄漏电流:滤波器的泄漏电流是指在250VAC的电压下,火线和零线与外壳间流过的电流。
它主要取决于滤波器中的共模电容。
从插入损ﻭ耗考虑,共模电容越大,电性能越好,此时,漏电流也越大。
但从安全方面考虑,泄漏电流又不能过大,否则不符合安全标准要求。
尤其是一些
医疗保健设备,要求泄漏电流尽可能小。
因此,要根据具体设备要求来确定共模电容的容量。
泄漏电流测试电路如下所示
ﻭ耐压测试ﻭ为确保(交流)电源滤波器的质量,出厂前全部进行耐压测试。
测试标准为:ﻭ火线与地线(或零线与地线)之间施加频率为50Hz的1500VAC高压,时间一分钟,不发生放电现象和咝咝声。
ﻭ火线与零线之间施加1450V直流高压,时间一分钟,不发生放电现象和咝咝声
(二) EMI电源滤波器的选用
根据设备的额定工作电压、额定工作电流和工作频率来确定滤波器的类型。
滤波器的额定工作电流不要取的过小,否则会损坏滤波器或降低滤波器的寿命。
但额定工作电流也不要取的过大,这是因为电流大会增大滤波器的体积或降低滤波器的电性能,为了既不降低滤波器的电性能,又能保证滤波器安全工作,一般按设备额定电流的1.2倍来确定滤波器的额定工作电流。
ﻭ根据设备现场干扰源情况,来确定干扰噪声类型,是共模干扰还是差模干扰,这样才能有针对性的选用滤波器。
如不能确定干扰类型,可通过实际试探来确定滤波器型号,这种方法往往是一种既实际又有效的方法。
根据设备最大泄漏电流的允许值来选择滤波器,尤其对一些医疗保健设备更是如此ﻭ(三) EMI电源滤波器使用的注意事项ﻭ·电源滤波器的安装位置要靠近电源入口处,尽量缩短引线长度。
ﻭ·确保滤波器外壳与机箱外壳良好接触,外壳接保护地。
ﻭ·滤波器耐压测试标准是(线-地)1500VAC,(线-线)1450VDC,时间一分钟。
由于这种测试对内部器件带有一定损伤,用户测试次数不能过多,时间不能过长。
否则会降低滤波器的寿命,甚至损坏滤波器。
话题:解析几种有效开关电源电磁干扰抑制
解析几种有效开关电源电磁干扰抑制ﻭ前关于开关电源EMI(Electromagnetic Interference)的研究,有些从EMI产生的机理出发,有些ﻭ从EMI 产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。
这里分析与比较了几种有效的方案,并为开关ﻭ电源EMI 的抑制措施提出新的参考建议。
ﻭﻭﻭ◆开关电源电磁干扰的产生机理
ﻭ开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可ﻭ分为传导干扰和辐射干扰两种。
现在按噪声干扰源来分别说明:
1、二极管的反向恢复时间引起的干扰
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,
由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流
子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。
2、开关管工作时产生的谐波干扰。