EMI滤波器的电路设计

EMI滤波器的电路设计 当的谐波电平在低频段(频率范围0.15～30MHz)表现在江门矿用变压器线上时,称之为传导干扰。要抑制传导干扰相对比较容易,只要使用适当的EMI滤波器,就能将其在江门矿用变压器线上的EMI信号电平抑制在相关标准规定的限值内。
要使EMI滤波器对EMI信号有******的衰减性能,则滤波器阻抗应与江门矿用变压器阻抗失配,越失配,实现的衰减越理想,得到的插入损耗特性就越好。也就是说,如果噪音源内阻是低阻抗的,则与之对接的EMI滤波器的输入阻抗应该是高阻抗(如电感量很大的串联电感);如果噪音源内阻是高阻抗的,则EMI滤波器的输入阻抗应该是低阻抗(如容量很大的并联电容)。这个原则也是设计抑制EMI滤波器必须遵循的。

几乎所有设备的传导干扰都包含共模噪音和差模噪音,也不例外。共模干扰是由于载流导体与大地之间的电位差产生的,其特点是两条线上的杂讯电压是同电位同向的;而差模干扰则是由于载流导体之间的电位差产生的,其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。通常,线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。由于线路阻抗的不平衡,两种分量在传输中会互相转变,情况十分复杂。典型的EMI滤波器包含了共模杂讯和差模杂讯两部分的抑制电路,如图1所示。

图1 江门矿用变压器滤波器

图中:

差模抑制电容Cx1、Cx2:0.1～0.47μF;
差模抑制电感L1、L2:100～130μH;
共模抑制电容Cy1、Cy2:<10000pF;
共模抑制电感L:15～25mH。
设计时,必须使共模滤波电路和差模滤波电路的谐振频率明显低于的工作频率,一般要低于10kHz,即

在实际使用中,由于设备所产生的共模和差模的成分不一样,可适当增加或减少滤波元件。具体电路的调整一般要经过EMI试验后才能有满意的结果,安装滤波电路时一定要保证接地良好,并且输入端和输出端要良好隔离,否则,起不到滤波的效果。
所产生的干扰以共模干扰为主,在设计滤波电路时可尝试去掉差模电感,再增加一级共模滤波电感。常采用如图2所示的滤波电路,可使的传导干扰下降近30dB,比CISOR22标准的限值低了近6dB以上。
还有一个设计原则是不要过于追求滤波效果而造成成本过高,只要达到EMC标准的限值要求并有一定的余量(一般可控制在6dB左右)即可。
图2 江门矿用变压器滤波器【东莞江门矿用变压器】

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