大功率開關(guān)電源的EMC測試分析及正確選擇EMI濾波器(2)

2012年03月28日 11:41 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)

  1.2.2 差模輸出傳導噪聲

  第三種差模噪聲是輸出傳導噪聲,它是整流輸出部分二極管由正偏轉(zhuǎn)為反偏時,反向電流與二極管結(jié)電容、分布電感產(chǎn)生尖峰電壓而造成的差模噪聲,圖4為典型的半波整流濾波電路:

  圖4 差模輸出傳導噪聲電原理圖

  圖4 差模輸出傳導噪聲電原理圖

  2 EMI濾波器的正確選擇

  EMI濾波器是以工頻為導通對象的反射式低通濾波器,插入損耗和阻抗特性是重要技術(shù)指標。EMI濾波器在正常工作時處于失配狀態(tài),因為在實際應(yīng)用中,它無法實現(xiàn)匹配。如濾波器輸入端阻抗 (電網(wǎng)阻抗)是隨著用電量的大小而改變的。濾波器輸出端的阻抗 。(電源阻抗)是隨著負載的大小而改變的。要想獲得最佳的EMI抑制效果,必須根據(jù)濾波器的兩端所要連接的源端阻抗特性和負載阻抗特性來選擇EMI濾波器的電路結(jié)構(gòu)和參數(shù),即遵循輸入、輸出端阻抗失配原則。一般選用方法是:

  (1)低的源阻抗和低的負載阻抗:選取(T)n 濾波器結(jié)構(gòu);(2)高的源阻抗和高的負載阻抗:選取(π )n“濾波器結(jié)構(gòu);(3)低的源阻抗和高的負載阻抗:選取(LC)n“濾波器結(jié)構(gòu);(4)高的源阻抗和低的負載阻抗:選取(CL) 濾波器結(jié)構(gòu)。

  若不能滿足阻抗失配的原則,就會影響濾波器的插損性能,嚴重時甚至引起諧振,在某些頻點處出現(xiàn)干擾放大現(xiàn)象,所以,阻抗失配連接原則是應(yīng)用EMI濾波器必須遵循的原則。

  針對圖l所測得的傳導騷擾值,可以看出在0.15~15MHz范圍內(nèi)嚴重超差,最大值超過限值近40dB,而且尖峰較為密集。說明電源所產(chǎn)生的浪涌電壓和浪涌電流較大,即電源的du/dt、di/dt很大,也就是產(chǎn)生的_F擾能量很大。開關(guān)電源共模噪聲等效電路呈高阻抗容性,而差模等效電路高、低阻抗同時存在。針對這種情況,EMI濾波器的電路結(jié)構(gòu)選為二級共模電感和一個單獨的差模電感型式,這樣既可以濾除共模噪聲,又可以濾除差模噪聲。插入損耗為40dB,所測得的傳導騷擾值如圖5所示。

  圖5加EMI濾波器后所測的傳導騷擾

  圖5加EMI濾波器后所測的傳導騷擾

  由圖5可以看出,傳導騷擾值在某些頻段處還有超差,效果不十分理想,這是因為,傳導接受機所測得的傳導騷擾值是個綜合參數(shù),它無法判斷出在0.15—15MHz頻率范圍內(nèi),共模干擾和差模干擾孰重孰輕,一般講:在0.15~0.5MHz低端差模干擾分量很大,在0.5~5MHz共模干擾和差模干擾同時存在,在5~30MHz之間共模分量較大。原因之二是由于濾波器的電感和電容元件都受其分布參數(shù)的影響,頻率愈高所受的影響愈大。濾波器內(nèi)部電感、電容的裝配工藝、接地質(zhì)量也會對插入損耗產(chǎn)生很大的影響。原因之三是,由于濾波器電感會受到電流浪涌的影響,它工作的峰值電流比額定電流要大一倍左右,在重載和滿載時,差模電感容易產(chǎn)生磁飽和現(xiàn)象,致使電感量迅速下降,導致插入損耗性能變壞。

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