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EMI滤波器-共模电感的理论分析

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发表于 2018-12-14 10:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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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!

1 z$ a7 H8 H" I# M# S) z8 t
《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!!
" E2 w0 ~. u" t4 K
电子产品的CLASSA &B 标准要求!
) @) B+ p/ M" v, ?: R. A  J

4 P) }2 c+ L& t; Z8 ?! Q
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;
# T3 g2 k5 J0 q2 H7 g2 ~

) W! D" o6 F0 ^
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 l* B' x4 B! G
1.目前推荐及常用的共模电感的结构
/ }2 t& [4 r2 e  c4 F$ N6 |
5 h3 W( q. w7 w
共模电感器等效电路:

& U) A5 L7 O+ d7 j0 \1 q

! n6 l; j0 {4 c) z% F* e0 E. P- _3 a6 P8 |
共模电感器磁场分布特点:
A.  FCM

$ ^( x: l0 e# c, N$ w

9 d: K& M0 q$ ^* p
共模磁通基本都在磁芯内部,使得共模电感量很大!

2 i2 s; r% q1 t, e
B.  FDM

, S. e, J5 E5 A. c. l3 @
; O# y9 L4 p7 L( z: E0 Y" U  \& u: [
差模磁通通过磁芯外部空气,使得差模电感量较小!
; a3 f; {1 d( |$ t* f% K
2.分析两种常用的共模电感的磁芯结构
A.T Core
. ~  |( {$ P3 i: i7 q0 o
  Y- P, O) F4 H' @
B.SQ Core
4 W6 L! k) W( g' a5 n

3 U4 W+ W" p3 n! E* I
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;

1 W. p& W! m2 a$ c* k: n
偏磁电流(直流/工频)对共模电感的影响需要考虑
* M1 X: w8 W9 ]$ s) s2 ~

9 w# |+ f- R; A( ~% \
直流电流偏磁影响评估
. K% V8 B% K5 t" `# S
/ E4 z8 `( {" y6 B, \# q
3. 共模电感T Core & SQCore的技术特性比较如下表:

* X! M9 x! Z- i( Y3 y& M

& d( ]3 K3 S& h
4.共模电感的常用型号参数选型表
A.功率范围:20W--75W

6 y8 c# W% c; s) R/ Z

; J1 p! K  |/ T7 j- ^

& z4 w) [& f" F8 |% f: I
B.功率范围:60W--120W
: T; \4 c+ w9 }3 C
' D% p( x/ f3 b0 f% B: ~+ K

' k& X" H; V0 |5 Y
1 w! i2 k7 {: Y  \1 e
C.功率范围:120W--200W

; r4 X2 C6 o4 P" v, F
: j9 Q& d& f. g: R8 Y9 ^! c# P) y
6 ^9 }8 U) l1 Q. a6 {( O
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!

6 a: ?/ |- f1 Z  a
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!

; K4 s! y8 b: \9 e+ H! x

该用户从未签到

4#
发表于 2019-3-20 17:47 | 只看该作者
很好的资料

该用户从未签到

5#
发表于 2019-3-21 09:49 | 只看该作者
对我这样的初学者来说好复杂
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