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电子产品&设备开关电源系统:EMI传导输入滤波器的设计理论


注意:

电感量愈高,则绕线匝数愈多,铁氧体磁芯ui越高,如此将造成低频阻抗增加(DCR变大)。匝数增加使分布电容也随之增大,使高频电流全部经此电容流通。过高的ui使铁芯极易饱和,根据我多年的设计经验对于铁氧体材料ui=10K是比较理想的。

根据我做多年白电产品的设计经验以下的共模电感直接拿来使用,基本上能通过所有的电子产品EMI-传导的应用。

共模滤波器-性能最佳(<30W)采用分区/槽绕(Sectional Winding)

FT20.6参数规格

采用分区/槽绕 共模电感的漏感还可以做为差模电感使用如下图:

其频率阻抗曲线如下图;

如果功率超过30W推荐卧式结构的ET28

设计要点:

共模电感和Y电容的使用要沿着干扰信号的流向构成一个LC低通滤波器的拓扑。同理,差模电感和X电容也如此。如下图示:

滤波器的正确工作方向

对于漏电电流要求不高的相关比如<5mA漏电流的产品应用<75W的开关电源系统;如果还有需要更大的传导设计裕量,我推荐采用2级共模滤波器的设计;整个传导干扰的设计<40dB,推荐的标准的电路结构如下;

应用时注意:不同产品的应用漏电流要求是不同的;在漏电流的高要求场合Y电容的大小需要进行调整;调整Y电容后根据前面的LC谐振频率再来设计共模电感!设计应用永远是灵活的;具体设计细节可咨询本作者!

我再通过EMI的传导测试曲线来指导大家来进行滤波器的设计优化!

参考如下:

开关电源EMI各个频段对应的产品信息分析:

A.产品为早期的开关电源系统方案

B.开关电源有输入EMI滤波器的设计,图示其测试频率的ΔF为其开关工作频率

C.产品的EMI测试曲线其准峰值有超标频段;开关电源的输入EMI滤波器的参数需要调整!

我的实践与理论数据:

1. F1频段与靠近150KHZ调整X电容越有效果  

2. F2频段范围优化滤波器的共模电感搞定!

3. F3频段范围 滤波器Y电容,初次级的Y电容的设计是关键

开关电源EMI各个频段对应的频段测试数据分析:

A.F1频段与越靠近150KHZ的频段调整X电容效果越明显,过大的X电容会导致F3频段上升!

B.F2频段EMI输入滤波器的共模电感的设计按推荐参数轻松搞定并会有充足的裕量!

C.F3频段调整Y电容效果明显;注意调整不适合的Y(略大)电容值会导致F1频段上升!

D.如果EMI输入滤波器采用2级共模电感结构,后级共模电感感量过大会导致F3频段上升

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《电子产品&设备:EMI的分析与设计技巧》

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实际应用中电子产品的EMC涉及面比较广;我的系统理论及课程再对电子设计师遇到的实际问题进行实战分析!先分析再设计;实现性价比最优化原则!

2018年伴随着柠檬豆平台今天在常州的EMC实战讲座及四新技术研讨会的落幕,2018年悄然也接近尾声;感谢关注我的朋友们!2019年,我在各大平台再和大家相聚!

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