emi滤波器设计规范
输入EMI滤波器电路设计规范
输入EMI滤波器电路设计规范
摘要:本文介绍了一种单相输入EMI电源滤波器电路,该电路一般作为中小功率电源的输入部分电路,以满足电源的EMC要求。
缩略词解释
EMC:ElectromagneTIc CompaTIbility,电磁兼容性
EMI:ElectromagneTIc Interference,电磁干扰
1.适用范围
该单元电路参数只要做适当调试、更改,便可用于绝大部分中小功率电源。
2.满足的技术指标(特征指标)
电源的规格为:
输入:AC 120V~290V
输出:48V/50A
输出功率:2900W
3. 详细电路图
图1 单元电路原理图
4. 工作原理简介
电源滤波器是一种由无源元件构成的低通滤波网络。
它毫无衰减地将50Hz,400Hz 的交流电源功率传输到设备上,却大大衰减通过电源线传输的EMI信号,保护设备免受其害。
同时,它又能抑制设备本身产生的EMI信号,防止它进入电网,污染电磁环境,危害其他的设备。
电源EMI滤波器是电子设备满足有关电磁兼容标准的行之有效的器件。
组成电源EMI滤波器的核心元件为:共模电感,差模电感,X和Y电容。
其中共模电感和Y电容共同构成LC两阶低通滤波器,主要用来抑制共模噪声,绕制时除了尽量减小杂散电容外,还应适当控制不平衡电感(一般为1%左右〕,虽然不平衡电感有抑制差模噪音的作用,但不平衡电感太大,容易导致共模电感出现磁芯饱和现象。
对差模噪音的抑制和。
直流电源EMI滤波器的设计
直流电源EMI滤波器的设计直流电源EMI滤波器的设计原则、网络结构、参数选择1 设计原则-满足最大阻抗失配插入损耗要尽可能增大,即尽可能增大信号的反射。
设电源的输出阻抗和与之端接的滤波器的输人阻抗分别为ZO和ZI,根据信号传输理论,当ZO≠ZI时,在滤波器的输入端口会发生反射,反射系数p=(ZO-ZI)/(ZO+ZI)显然,ZO与ZI相差越大,p便越大,端口产生的反射越大,EMI信号就越难通过。
所以,滤波器输入端口应与电源的输出端口处于失配状态,使EMI信号产生反射。
同理,滤波器输出端口应与负载处于失配状态,使EMI信号产生反射。
即滤波器的设什应遵循下列原则:源内阻是高阻的,则滤波器输人阻抗就应该是低阻的,反之亦然。
负载是高阻的,则滤波器输出阻抗就应该是低阻的,反之亦然。
对于EMI信号,电感是高阻的,电容是低阻的,所以,电源EMI滤波器与源或负载的端接应遵循下列原则:如果源内阻或负载是阻性或感性的,与之端接的滤波器接口就应该是容性的。
如果源内阻或负载是容性的,与之端接的滤波器接口就应该是感性的。
2 EMI滤波器的网络结构EMI信号包括共模干扰信号CM 和差模干扰信号DM,CM 和DM 的分布如图1所示。
它可用来指导如何确定EMI滤波器的网络结构和参数。
EMI滤波器的基本网络结构如图2 所示。
上述4种网络结构是电源EMI滤波器的基本结构,但是在选用时,要注意以下的间题:双向滤波功能——电网对电源、电源对电网都应该有滤波功能。
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的抑制。
最大程度地满足阻抗失配原则。
几种实际使用的电源EMI滤波器的网络结构如图3 所示。
3 电源EMI滤波器的参数确定方法a)放电电阻的取值在允许的情况下,电阻取值要求越小越好,需要考虑以下情况:第一,电阻要求采用二级降额使用,保证可靠性。
降额系数为0.75 V,0. 6 W。
根据欧姆定律可求出n>(0.75Ve)2/(0.6 Pe)。
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。
开关电源EMI滤波器的设计
开关电源EMI滤波器的设计要使EMI滤波器对EMI信号有最佳的衰减特性,设计与开关电源共模、差模噪声等效电路端接的EMI滤波器时,就要分别设计抗共模干扰滤波器和抗差模干扰滤波器才能收到满意的效果。
1.抗共模干扰的电感器的设计电感器是在同一磁环上由两个绕向与匝数都相同的绕组构成。
当信号电流在两个绕组流过对,产生的磁场恰好抵消,它可几乎无损耗地传输信号。
因此,共模电流可以认为是地线的等效干扰电压Ug所引起的干扰电流。
当它流经两个绕组时,产生的磁场同相叠加,电感器对干扰电流呈现出较大的感抗,由此起到了抑制地线干扰的作用。
电路如图1所示。
信号源至负载RL连接线的电阻为Rcl、Rc2,电感器自感为L1、L2,互感为M,设两绕组为紧耦合,则得到L1=L2=M。
由于Rc1和RL串联且Rc1<<RL,则可以不考虑Vg, Vg 被短路可以不考虑Vg的影响。
其中(Is是信号电流,Ig是经地线流回信号源的电流。
由基尔霍夫定律可写出:式(2)表明负载上的信号电压近似等于信号源电压,即共模电感传输有用信号时几乎不引入衰减。
由(1)式得知,共模千扰电流Ig随f:fc的比值增大而减小。
当f:fc的比值趋于无穷时,Ig=0,即干扰信号电流只在电感器的两个绕组中流过而不经过地线,这样就达到了抑制共模干扰的作用。
所以,可以根据需要抑制的干扰电压频率来设置电感器截止频率。
一般来说,当干扰电压频率f≥5fc时,即Vn:Vg≤0.197,就可认为达到有效抑制地线中心干扰的目的。
2.抗差模干扰的滤波器设计差模干扰的滤波器可以设计成Π型低通滤波器,电路如图2所示。
这种低通滤波器主要是设置电路截止频率人的值达到有效地抑制差模传导干扰的目的。
emi滤波器电路设计 -回复
emi滤波器电路设计-回复EMI滤波器电路设计是电子工程中非常重要的一项工作,它的作用是降低或消除电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI),使电路正常运行。
本文将以EMI滤波器电路设计为主题,一步一步回答相关问题。
第一步:了解EMI滤波器的原理和分类EMI滤波器的基本原理是利用滤波器电路对电路信号进行处理,降低或消除电磁辐射、传导噪声对其他设备的影响。
根据滤波器的工作原理和频率响应,EMI滤波器可以分为三类:无源LC滤波器、有源滤波器和混合滤波器。
其中无源LC滤波器是应用最广泛的一种。
第二步:确定EMI滤波器的设计要求在设计EMI滤波器电路之前,需要根据具体应用场景和系统要求,确定一些设计参数和要求,例如带宽范围、最大允许的衰减等级、最大允许的漏电流等。
这些参数和要求将直接影响到滤波器电路的设计和性能。
第三步:选择合适的滤波器拓扑结构在选择滤波器的拓扑结构时,需要考虑滤波器的频率响应、带宽需求以及设计要求等多个因素。
常见的LC滤波器拓扑结构包括L型滤波器、π型滤波器和T型滤波器等。
此外,还可以根据实际需要选择有源滤波器或混合滤波器等。
第四步:计算滤波器的元件数值和参数在确定滤波器的拓扑结构后,需要根据具体的设计要求和滤波器电路的特性,计算滤波器的元件数值和参数。
这包括滤波器电感、电容和电阻等的数值选择和设计。
第五步:绘制EMI滤波器的电路图根据前面的设计计算结果,可以使用相应的电路设计软件或者手绘工具绘制EMI滤波器的电路图。
电路图应该清晰明了,标明每个元件的数值和型号,接线端口应该有合适的标记。
第六步:仿真和优化滤波器电路在绘制完电路图之后,可以使用电路仿真软件对滤波器电路进行仿真和优化。
通过仿真可以验证滤波器电路的设计是否符合要求,并进行必要的调整和优化。
第七步:制作滤波器电路原型并进行测试根据仿真结果,可以制作EMI滤波器电路的原型,并进行实际测试。
EMI滤波器设计
关键词:EMI滤波器;阻抗失配原则;插入损耗;源阻抗
中图分类号: TN03
文献标识码: B
Design of EMI filters
Wu Xiaojun , Qin Kaiyu , Tang Bo ( institute of astronautics & aeronautics,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731 )
0 引言
随着电子技术的发展,电磁兼容性问题成为电路设计 工程师极为关注和棘手的问题。大家普遍认为电磁兼容性 标准中最重要的也是最难解决的两个问题就是传导发射和 辐射发射。本文研究的重点是传导干扰。传导干扰主要包 括设备信号线传导干扰、接地线共地阻抗干扰,以及电源
线传导干扰,其中电源线传导干扰的抑制非常重要但又最 为薄弱。根据噪声的传播路径,抑制电磁干扰的途径可以有: 削弱干扰源的能量,切断噪声耦合路径,提高设备对电磁 干扰的抵抗能力。目前抑制干扰的措施大多是设法切断电 磁干扰和受扰设备之间的耦合通道,EMI 滤波器就是其中 一种行之有效的方法。
2.1.1 测量并分离原始噪声
测量噪声的设备包括线路阻抗稳定网络 (LISN )、噪声 分离器 (Noise Separator)、频谱分析仪 (Spectrum Analyzer )、 计算机和被测设备 (EUT) 几个部分,设备的连接如图 5 所示。
被测设备的 EMI 噪声由 LISN 提取后,经过噪声分离 器将噪声分离为共模、差模两部分,分离网络的输出信号 即研究所需的独立的 CM、DM 信号输入至频谱分析仪,而 后由诊断软件对从频谱分析仪传送到计算机的信号进行处 理,计算机可以方便显示和储存噪声频谱图。
EMI滤波器的设计
EMI滤波器的设计滤波器技术的基本用途是选择信号和抑制干扰,滤波器是是压缩信号回路干扰频谱的一种方法,当干扰频谱的成分不同于有用信号的频谱时,就可以用滤波器将无用的干扰信号过滤,减小到一定程度,使传出系统的干扰不甚于超出给定的规范;使传入系统的干扰不甚于引起系统的误动作。
滤波器将有用信号和干扰频谱隔离得越充分,它对减少有用信号回路干扰的效果越好。
因此恰当的设计滤波器,对抑制传导干扰是极其重要的。
EMI滤波器的设计原则滤波器的设计既可以用电抗性组件实现,也可用吸收组件实现。
前者将不要的干扰信号反射回去,后者将不需要的信号吸收掉。
反射式滤波器通常由电感和电容这两种电抗组件组成,使在通带内提供低的串联阻抗和高的并联阻抗;而在阻带内提供高的串联阻抗和低的并联阻抗。
反射式滤波器就是利用LC建立起一个高的串联阻抗和低的并联阻抗,把干扰频率成分的能量反射回信号源,而达到抑制干扰的目的。
滤波器的有效性取决于滤波器连接的前后网络的阻抗,要达到有效的抑制EMI 信号的目的,必须根据滤波器两端连接的EMI信号的源阻抗和负载阻抗合理连接。
如图1所示,当滤波器的输入阻抗Z OUT与负载电阻Z L相等时,两者匹配,此时负载无反射。
当Z L≠Z OUT时,电路失配,则终端会产生反射,我们定义反射系数Γ=(Z OUT-Z L)/(Z OUT+Z L)(1)Z L图1:滤波器的工作原理当负载电抗时,反射系数是复数。
反射系数与衰减的关系是:A r =-10lg(1-∣T∣2 ) (2)工程应用中常用反射系数Γ来表示通带内的最大适配情况。
图2中的滤波器网络是电源EMI 滤波器,ΓI 表示源端对滤波网络的反射系数; ΓZ 表示负载端对滤波网络的反射系数,分三种情况讨论:① 对电源频率50HZ、60HZ 或400HZ 的交流信号而言,要求滤波网络无损耗传送。
即:ΓI =ΓZ =0; Z S =Z IN ; Z L =Z OUT ;② 为了滤除电网传来的EMI 信号,要求:Z S =Z IN ; ΓI =0 ;电网上的干扰传入滤波网络;Z L >>Z OUT ; ΓZ =1滤波网络全部吸收干扰(从负载全反射)。
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。
EMI滤波器的设计原则及插入损耗分析
5 2一
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E MI 滤波器的设计原则及插入损耗分析
王 金 霞 ’ 张 蕴 晴
( 1 、 哈 尔滨技师学院电气 系, 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 3 0 2 、 东北电力大学 能源与动力工程学院 , 吉林 吉林 1 3 2 0 1 2 ) 摘 要: 在开关电源类的产品 中, E MI 滤波器的设计成 了很 关键的一个环节。在抗 干扰信号 的传导干扰 方面, 采用 E MI 电源干扰滤波 器是非常有效的手段 。本 文在 阐述开关电源电磁干扰基本特点的基础上 , 分析 了开关 电源 电磁 干扰 问题 产生的原 因及 特点,阐述 了 E MI 电源滤波器的基 本原理 、 设计原 则。然后 , 对E M I 滤波器插入损耗进行 了分析及计 算。 关键词 : E M I 电源滤波器; 插入损耗 1 E Ml 滤 波器 的特点 r… : l 我们 在现实生 活 中发现用屏 蔽和接地 的措施 有的也 ‘ , 2 不能完全 防护电磁 干扰 , 还会有干扰信号骚扰接收与发射 天线 。 那么, 我们解决这个 问题最有效的办法是在电缆 的端 口处 安装 E MI 滤波器。 E M I 滤波器 的作用是抑制干扰信号 通过 , 与其他设备 相比,E MI 滤波器具有下列不 同特点 : ( 1 ) E MI 滤波 器有结 构 简单 、 安 装方 便 、 重 量轻 、 尺 寸 _ _ 小、 足够 的机械强 度和工作可靠等优点。 图 1未接滤波器时 图2 接 入滤 波器 时 ( 2 ) 在使用 E MI 滤波器时必须认真 了解其特性 , 并且正 确使 用。 否则会失去滤波功能 , 严重时还会导致新的噪声。 图中 , 噪声 源 , z 为噪声源阻抗 , Z 为噪声的负载阻抗 。如 ( 3 ) 我们在信号处理 中用的滤波器 , 一般是按照阻抗完全 匹配状 图 1 , 2 所示, 接人滤波器前后输 出电压之 比即为插入损耗 I L : 态设 计的 , 所以可以保证得 到预想的滤波特性 。 但是 , 在 电磁兼容设 I L: ( 1 ) 计 中很难做到这点 , 有时滤波 器不得不在失配状态下 运行 , 因此必 在分析 和设计 E M I 滤波器 时。为了方便起见 , 经常采用参 数 须仔细考虑其失配特性 ,以保证 E MI 滤波器在工作频率范 围内有 对其 四端 网络特性进行描述 , 即: 比较高的衰减性能 。 V l =A 1 l V 2 十A 1 2 , 2 ( 2 ) ( 4 ) E MI 滤波器设计 中用 的电感 、 电容元 件 , 必须具有 足够大 的 无功功率容量 , 同时对元件寄生参数的要 求也 十分严格 。 , 1 =A 2 - 4 - A 2 2 J 2 ( 3 ) 由此可以得 到插入损耗为 : ( 5 ) E MI 滤波器在对 电磁干扰抑制的同时 , 能在 大电流和电压下
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。
EMI滤波器设计方法
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。
EMI(1级2级)滤波器设计方法
电压法:双LISN法,差共摸分离器 80dB
差模噪声
共模噪声
7
确定所需的插入损耗
原始差模噪声
105 100
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
DM limitpk
80
60
40 20 20 5 110 150 10 3 1106 1107 1108 100 10 6 80 60 80
滤波器所需的差模插入损耗
f1 f2
4) 一阶差模EMI滤波器的转折频率 fcdm为:
Vdmreq 60
-60dB/Dec 150kHz fcdm
所需要的IL(或) 所需要的IL
200
f cdm 10
fTdm 4.74kHz
100
0
5) 由fcdm选取Cx1, Cx2及 Ldm :
100 1 ´10
3
100 200
电应力
效率/功率密度
温升规范
EMI规范
3
二、EMI滤波器理想参数设计
4
滤波器插入损耗IL的定义
在滤波器的设计中,通常用插入损耗来反映使用该滤波 器和未使用前信号功率的损失和衰减程度。插入损耗越大, 表示衰减越多,滤波器的效果越好。
50
+
50 v
50
+
50 滤波器 v
v1
-
v2
-
插入损耗:
0
100 200
100
1 ´10
3
1 ´10
4
1 ´10
5
1 ´10
6
1 ´10
7
1 ´10
8
ff
VdmIL 90.149dB @ f 150kHz
直流电路EMI设计原则
直流电源EMI滤波器的设计原则、网络结构、参数选择2004-06-30zhu_pc 点击: 2367直流电源EMI滤波器的设计原则、网络结构、参数选择1设计原则——满足最大阻抗失配插入损耗要尽可能增大,即尽可能增大信号的反射。
设电源的输出阻抗和与之端接的滤波器的输人阻抗分别为ZO和ZI,根据信号传输理论,当ZO≠ZI时,在滤波器的输入端口会发生反射,反射系数p=(ZO-ZI)/(ZO+ZI)显然,ZO与ZI相差越大,p便越大,端口产生的反射越大,EMI信号就越难通过。
所以,滤波器输入端口应与电源的输出端口处于失配状态,使EMI信号产生反射。
同理,滤波器输出端口应与负载处于失配状态,使EMI信号产生反射。
即滤波器的设什应遵循下列原则:源内阻是高阻的,则滤波器输人阻抗就应该是低阻的,反之亦然。
负载是高阻的,则滤波器输出阻抗就应该是低阻的,反之亦然。
对于EMI信号,电感是高阻的,电容是低阻的,所以,电源EMI滤波器与源或负载的端接应遵循下列原则:如果源内阻或负载是阻性或感性的,与之端接的滤波器接口就应该是容性的。
如果源内阻或负载是容性的,与之端接的滤波器接口就应该是感性的。
2 EMI滤波器的网络结构EMI信号包括共模干扰信号CM和差模干扰信号DM,CM和DM的分布如图1所示。
它可用来指导如何确定EMI滤波器的网络结构和参数。
EMI滤波器的基本网络结构如图2所示。
上述4种网络结构是电源EMI滤波器的基本结构,但是在选用时,要注意以下的间题:l)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的抑制。
3)最大程度地满足阻抗失配原则。
几种实际使用的电源EMI滤波器的网络结构如图3所示。
3电源EMI滤波器的参数确定方法a)放电电阻的取值在允许的情况下,电阻取值要求越小越好,需要考虑以下情况:第一,电阻要求采用二级降额使用,保证可靠性。
降额系数为0.75 V,0. 6 W。
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。
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电源滤波器的设计
EMI电源滤波器的设计EMI(Electromagnetic Interference)电源滤波器是一种用来减少或阻止电源上的电磁干扰的设备。
电磁干扰可能会来自电源本身,也可能是外部电源信号通过电源线传播进来。
在电气和电子设备中,EMI电源滤波器的设计是非常重要的,它可以有效地减少电磁干扰对电子设备正常运行的干扰。
本文将介绍EMI电源滤波器的设计过程和相关考虑因素。
首先,EMI电源滤波器的设计需要明确滤波器的目标和要求。
不同的应用场景和要求可能需要不同类型或不同参数的滤波器,因此在设计之前需要明确这些要求。
一般来说,EMI电源滤波器的主要目标是滤除电源线上的高频干扰信号,保证电源线上的电能传输稳定和可靠。
接下来,设计者需要考虑滤波器的工作频率范围。
EMI电源滤波器一般工作在几十kHz至几十MHz的范围内,设计时需要选择适当的频率范围,并且根据实际应用场景确定滤波器的通带和阻带要求。
在设计过程中,选择合适的滤波器拓扑结构是非常重要的。
常见的EMI电源滤波器拓扑结构包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
低通滤波器用于滤除高频干扰信号,常见的结构包括RC低通滤波器和LC低通滤波器等。
带通滤波器可以滤除一定范围的频率信号,常见的结构包括LC带通滤波器和RL带通滤波器等。
带阻滤波器可以滤除一些特定频率范围的信号,常见的结构包括LC带阻滤波器和RL带阻滤波器等。
根据实际应用需求,选择合适的滤波器结构。
在滤波器的具体参数设计中,设计者还需要考虑滤波器的阻抗匹配问题。
滤波器与电源或负载间的阻抗匹配是保证滤波器正常工作的重要因素。
通过合适的阻抗匹配,可以最大限度地减小传输线上的能量反射,提高滤波器的传输效率,并减少干扰信号的发射和接收。
此外,设计者还需要根据实际应用场景确定滤波器的输入和输出连接方式。
常见的连接方式包括串联连接、并联连接和混合连接等。
选择合适的连接方式可以提高滤波器的实际性能和可靠性。
最后,为了确保EMI电源滤波器的正确设计和工作,设计者需要进行相关的测试和验证。
(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 。
EMI电源滤波器设计与测试
EMI电源滤波器设计与测试
EMI(电磁干扰)电源滤波器是用于减少电源中的噪声和电磁干扰的一种装置。
在电源系统中,由于电源设备的运行,会产生电磁干扰并向电源线路传播。
这些干扰信号可能会影响其他设备的正常运行,因此需要采取措施来减少这些干扰。
首先,需要确定滤波器的频率范围。
根据要滤除的干扰信号的频率范围,可以选择适当的滤波器类型。
常见的滤波器类型包括:低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
其次,需要选择合适的滤波器参数。
滤波器参数包括:滤波器的截止频率、阻抗特性和衰减特性等。
这些参数的选择需要根据具体的应用需求和电源系统的特点来确定。
然后,需要进行EMI电源滤波器的设计。
可以使用模拟电路设计软件进行电路设计和模拟仿真,以验证滤波器的性能。
设计时需要考虑电容和电感的选择、滤波器电路的布局和组成部分之间的连接方式等。
设计完成后,需要进行EMI电源滤波器的测试。
测试可以使用仪器设备来进行,如频谱分析仪、信号发生器和示波器等。
测试时需要验证滤波器的频率响应、衰减特性和滤波效果等。
在测试中,可以通过调整滤波器参数和组成部分,进一步优化滤波器的性能。
如果测试结果不理想,可以尝试采取其他设计方法或更换滤波器元件。
总之,EMI电源滤波器的设计与测试是一项复杂的工作,需要综合考虑多个因素。
通过合理的设计和精确的测试,可以实现对电源中噪声和电磁干扰的有效滤除,提高电源系统的稳定性和可靠性。
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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CY max
Ig Vm 2 f m
103 (μF)
(12)
如 GJB151A-97 中规定,每根导线的线与地之间的电容值,对于 50Hz 的设备,应小于
0.1μF 对于 400Hz 的设备,应小于 0.02μF ;对于负载小于 0.5kW 的设备,滤波电容量
不应超过 0.03μF 。标准中的规定除了要满足(12)式外,还要求 CY 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 CY 电容要进行 1500-1700V 交流耐压测试 1 分钟。 各国家的泄漏电流规定如下:
4) 差模电感 共模电感 Lc 的漏感 Lg 也可抑制差模噪声, 有时为了简化滤波器, 也可以省去 LD。 经验表明, 漏感 Lg 量值多为 Lc 量值的 0.5%~2%。Lg 可实测获得。此时,相应地 Cx1、Ccx2 值要更大 6、 器件取值的范围:
CX=0.1μF~2μF;CY=2.0nF~33nF;LC=几~几十 mH
7、 注意事项: a 为了滤波器的安全可靠工作(散热和滤波效果) , 除滤波器一定要安装在设备的机架 或机壳上外, 滤波器的接地点应和设备机壳的接地点取得一致, 并尽量缩短滤波器的接地 线。 若接地点不在一处, 那么滤波器的泄漏电流和噪声电流在流经两接地点的途径时, 会将 噪声引入设备内的其他部分。 其次, 滤波器的接地线会引入感抗, 它能导致滤波器高频衰减 特性的变坏。 所以, 金属外壳的滤波器要直接和设备机壳连接。 如外壳喷过漆, 则必须刮去 漆皮; 若金属外壳的滤波器不能直接接地或使用塑封外壳滤波器时, 它与设备机壳的接地 线应可能短。 b 滤波器要安装在设备电源线输入端 , 连线要尽量短; 设备内部电源要安装在滤波器
在电强度试验期间所加的峰值电压 VP 对 C<0.33uF, VP=4kV 对 C>0.33uF, VP= 4e(0.33C ) kV 1.4kV
若 CX 的安全性能(即耐压性能)欠佳,在上述的峰值电压出现时,它有可能被击 穿,它的击穿虽然不危及人生安全,但会使得滤波器的功能下降或丧失。通常 EMI 滤 波器的差模电容必须经过 1500-1700V 直流电压 1 分钟耐压测试。
的输出端。 若滤波器在设备内的输入线长了, 在高频端输入线就会将引入的传导干扰耦合给 其他部分。若设备内部电源安装在滤波器的输入端, 由于连线过长, 也会导致同样的结果。 c 确保滤波器输入线和输出线分离。 若滤波器输入、 输入线捆扎在一起或相互安装过近, 那么由于它们之间的耦合, 可能使滤波器的高频衰减降低。 若输入、 输出线必须接近, 那么 都必须采用双绞线或屏蔽线。 以上只涉及到单级滤波器的设计,LC 型滤波器衰减程度只有 40dB/dec,当要求衰减程 度在 60~80dB 以上的指标时,需要使用多级滤波器。 推荐带有开关电源的仪表,用二级 EMI 滤波器。这样更容易通过传导和辐射的试验。 设计举例:2KVA 交流测试电源输入 EMI 滤波器的参数如下:
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 fstop 有需要 Hstop 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:
3) 共模电感:
LC (
1 2fR,CM
)2
1 2CY
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。
2) X 电容: CX 指的是应用于这样的场合:当电容失效后,不会导致电击穿现象,不会危及人生安 全。CX 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之间各种干扰源的峰 值电压。 根据差模电容应用的最坏情况和电源断开的条件, CX 电容器的安全等级又分为 CX1 和 CX2 两个等级
用于设备的峰值电压 CX 电容等级 VP 出现瞬态 CX1 VP>1.2kV 浪涌峰值 CX2 VP<1.2kV 一般场合 应用场合
3 0A/25 0 V 1M 1M R4 01 R4 02 F40 1 4 mH L40 2 C4 02 2 23 K2 5 0V/Y2 C4 06 3 32 K2 5 0V/Y2
C4 01 3 34 K/2 5 0 V C4 04 3 34 K/2 5 0 V C4 05 3 34 K/2 5 0 V
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:
L
C Y1
C
X1
L
C
C Y2
X2
C Y2
C Y1
N
图 1:EMI 滤波器典型结构 设计电路的模型为下图
L
50Ω 50Ω
CX1
CY LC LD CX2
骚扰源
N
CY
图 2:一般模型 共
Frequency in Hz
EN 55011 Electric Field Strength 3 m QP.LimitLine Preview Result 1V Preview Result 1H Final Result 1
辐射实验数据
CY 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,所以漏电
流可以由下式估算: I g Vm 2 f m CY 106 (mA) 其中 Vm 为 电源电压, f m 为电源频率。 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,则可由(11)式可以求出最大允许接地电容 值(即 CY 电容的值) :
传导实验数据
Electric Field Strength 90 80 70 60 EN 55011 Electric Field Strength 3 m QP
Level in dB 礦 /m
50 40 30 20 10 0 30M
50M 60M
80M 100M
200M
300M
400M 500M
800M 1G
Volt age wit h 4-Line-LISN
80 EN 55011Volt age on MainsQP A 1GROUP 70 60 50 EN 55011Volt age on MainsAV A 1GROUP
Level in dB 礦
40 30 20 10 0 150k
300k 400k500k
L40 3 1 .8 mH
2 0D4 7 1 K ZP4 0 1
C4 03 2 23 K2 5 0V/Y2
C4 07 3 32 K2 5 0V/Y2
其中 R401、R402 为放电电阻,为了停电后泄放 X 电容上的存留的电荷,ZP401 为压敏 电阻,增加静电和浪涌的抗扰度。两级 EMI 滤波器,第一级未加 Y 电容。下面是 CE 认证实 验室的传导发射和辐射发射的满载时的实验数据。设计满足 CE 认证的要求。
图 6:差模滤波参数确定:实线为共模目标衰减;虚线为斜率为 40dB/dec 切线
图 7:共模滤波参数确定:实线为差模目标衰减;虚线为斜率为 60dB/dec 切线 5、 器件选择:
1) Y 电容: 用于电子设备电源的 EMI 滤波器共模滤波性能常常受到共模电容 CY 的制约。 CY 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
2CY
共模 噪声
图 3:共模模型 LCM=LC+LD/2 CCM=2CY (1) (2) (LC LD/2)
fR, CM
1 1 2 (LC LD / 2) 2 C y 2 LC 2 C y
差模模型如下:
LN
100Ω
LC
CX1
2LD
CX2 CY/2
共模 噪声
图 4:差模模型
LDM=2LD+LC (3) CDM=Cx1/2=Cx2/2(4) (CY/2 可省略)
fR, DM
1 2 2 (2LDM LC)CX1
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 Zsource 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 VMEASUREE,CM 和差模噪声 Vmeasure,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:(Vreq,CM)dB=(Vmeasure,CM)-(Vstandard,CM)+3dB (Vreq,DM)dB=(Vmeasure,DM)-(Vstandard,DM)+3dB 4、 斜率分别为 40dB/dec 和 60dB/dec 的两条斜线与频率轴的交点即为 fR,CM 和 fR,DM。 作 Vmeasure,CM-f 和 Vmeasure,DM-f 的切线,切线斜率分别为 40dB/dec 和 60dB/dec, 比较可知,只要测量他们与频率轴的交点,即可得出 fR,CM 和 fR,DM