文档介绍: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 V,0. 6 W。根据欧姆定律可求出 n>()2/(
Pe)。
第二,经过雷击浪涌后有残压,其瞬时值一般在 1000 V 取值;其瞬时功率值不能超过额定功率值的 4 倍,也可求出 R>(Vcy)2
/(4Pe)。
两者综合考虑取 R 值,一般情况下,电阻 R 的取值为 75-200 K 之间。功率为 2-3 W。金属模电阻。
b)Cx 电容的取值
在允许的情况下,容量要求越大越好,其值很难确切地估算出来,一般情况下,要求取值在 l-5uf 之间(对每个电容)。电
容的耐压值必须经过雷击浪涌后取值,有残压,其瞬时值一般在 1000V/s 时不损坏,按二级降额的原则选取,取值在 275
V,频率特性与电容的取值有关,取值越小,频率特性越好。
c)Cy 电容的取值
在允许的情况下,容量要求越大越好,其值很难确切地估算出来,但是不能太大,太大则漏电流较大,一般情况下,要求取
值在 2 200-4 700 pf 之间(对每个电容)。电容的耐压值必须经过雷击浪涌后取值,有残压,其瞬时值一般在 1000V/S
时不损坏,按二级降额的原则选取,取值 275