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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! G1.目前推荐及常用的共模电感的结构 / }2 t& [4 r2 e c4 F$ N6 |
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共模电感器等效电路:
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! 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
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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!
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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! ; 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
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3. 共模电感T Core & SQCore的技术特性比较如下表:
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& d( ]3 K3 S& h4.共模电感的常用型号参数选型表 A.功率范围:20W--75W
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& z4 w) [& f" F8 |% f: IB.功率范围:60W--120W : T; \4 c+ w9 }3 C
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1 w! i2 k7 {: Y \1 eC.功率范围:120W--200W
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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!
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