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EMI滤波器-共模电感的理论分析 EMC在电子产品/设备已经成为可靠性的重要组成部分;将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善;同时国际贸易的深化发展;EMC技术成为电子产品/设备必过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也越来越高端化;因此对电源环境的要求就越来越高;EMC将是越来越重要!
$ S6 k J& P: M9 ]1 h$ o《开关电源:EMC的分析与设计》我在课程中说到,如果对电子电路了解,懂得开关电源的基本原理;我的这个课程能保证电子设计师们都能解决90%的EMC问题了!课程我讲实战方法,理论在我的公众号分析!!
* Z, B1 x/ l: d0 ?1 b, l电子产品的CLASSA &B 标准要求!
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3 _ L3 c$ j% o) l0 G我们通过如下的框图结构知道,如果电子产品&设备开关电源系统如果不插入EMI滤波器;其很难通过上述的CLASS A/B的标准限值要求;
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! _+ J G' W( ]' S1 F开关电源:EMC的分析和设计&电子产品&设备:EMI的分析与设计技巧-中EMI-传导高效设计我的设计理论是150KHZ-10MHZ我们快速使用EMI输入滤波器来搞定!!上图中EMI滤波器中最为关键的设计为共模电感的选择和设计;以下我将共模电感的特性进行理论分析! 3 s( W5 U6 m9 `8 r& Q7 ?& ^! L2 e
1.目前推荐及常用的共模电感的结构 # I! ^6 j' R! R/ d
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共模电感器等效电路: " Z7 `3 d) h3 C
' i0 n: K3 s' }3 D4 g8 e共模电感器磁场分布特点: A. FCM o- X* a1 b3 u* I! R! J K
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共模磁通基本都在磁芯内部,使得共模电感量很大! 2 f! w- C( g+ [ }; i
B. FDM 2 f- M& k8 n& N% y1 O0 Q
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差模磁通通过磁芯外部空气,使得差模电感量较小!
' |' F+ p$ D- g1 m* j2.分析两种常用的共模电感的磁芯结构 A.T Core ' Y6 Q& s6 u4 p8 F" ~- f
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B.SQ Core 0 Y! S! h$ ^. |6 l1 C4 j6 t
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应用时注意要点: Δ对分绕结构,工频功率电流(差模形态)作用下,磁芯存在偏磁磁通; Δ偏磁磁通沿磁芯分布不均匀,在绕组中间部位磁密最大; Δ如果在偏磁磁通下,磁密最大处磁芯饱和,则共模感量急剧下降; Δ漏感(差模电感)越大,在工频电流下偏磁通越大,则磁芯越易局部饱和;
- u" n, v$ s* W偏磁电流(直流/工频)对共模电感的影响需要考虑 ' _7 h! n! F/ |" N4 P
& Y8 n/ o2 d0 r* o9 j- e# b- ~, {
直流电流偏磁影响评估
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: n8 Y$ U" B) V% S5 r# |$ X3. 共模电感T Core & SQCore的技术特性比较如下表:
- Y8 P- G' v4 g7 t8 e4 L9 _; {9 m0 l3 l
4.共模电感的常用型号参数选型表 A.功率范围:20W--75W 8 Q3 T1 l! |" Q @
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$ a% |0 N: j- D) v% z9 {B.功率范围:60W--120W ; _6 M) s$ l/ k- L# J( r
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- }1 W# A4 d; G; U$ G' BC.功率范围:120W--200W
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6 A% j" `' z6 i) B9 C. G对于>60W的电源系统;扁平铜带绕制的共模电感替换T-Core的共模电感结构可以提高效率,减小电感的温升;同时由于扁平线的漏感较低;其宽频特性就会好于绕线电感!我们通过对比测试曲线得出结论:扁平线绕组的共模电感其EMI传导在1MHZ-30MHZ的特性就非常好! 3 W* y) ?+ a7 l3 M
注意:在共模电感应用时;直流电流偏磁影响下共模电感的等效Gap对共模和差模的电感特性有较大的影响;因此需要关注共模电感的通态电流! / U& w5 U% Z7 N2 m/ e2 M2 P2 S4 |% ~
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