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關(guān)于開關(guān)電源的正確選擇和使用電磁兼容元器件(四)
來源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時間:2019-08-30 點擊量:1165
繼續(xù)接著說,開關(guān)電源之電磁干擾濾波器的選用
實踐表明,即使對一個經(jīng)過很好設計并且具有正確的屏蔽和接地措施的產(chǎn)品,也仍然會有傳導干擾發(fā)射或傳導干擾進入產(chǎn)品。濾波是壓縮干擾頻譜的一種有效方法,當干擾頻譜不同于有用信號的頻帶時,可以用電磁干擾濾波器將無用的干擾濾除。因此,恰當?shù)剡x擇和正確地使用濾波器對抑制傳導干擾是十分重要的。從頻率選擇的角度出發(fā),電磁干擾濾波器屬于低通濾波器,分為信號線濾波器和開關(guān)電源線濾波器等。
1.開關(guān)電源之電磁干擾濾波器的選用之信號線濾波器
信號線濾波器是用在各種信號線上的低通濾波器,用來濾除高頻干擾成分??煞譃榫€路板濾波器、饋通濾波器和連接器濾波器等三種。線路板濾波器適合于安裝在線路板上,具有成本低、安裝方便等優(yōu)點;饋通濾波器適合于安裝在屏蔽殼體上,特別適用于單根導線或電纜穿過屏蔽體時使用;濾波器連接器適用于多根導線或電纜穿過屏蔽體時使用。開關(guān)電源之濾波器連接器在外形上和尺寸上都和普通連接器相同,兩者完全可以互換。但濾波器連接器的每個
針或孔上都有一個低通濾波器,它的電路可以是單個電容的,也可以是L型或π型的。選用信號線濾波器時,應根據(jù)使用的場合,開關(guān)電源在選擇濾波器的類型,根據(jù)濾波要求選擇濾波器的電路和性能指標,為了保證信號頻率順利通過濾波器,濾波器的截止頻率應高于信號頻率的上限。此外,還應正確選擇濾波器的工作電壓、電流、溫度范圍等。在使用信號線濾波器時,最重要的是保證濾波器有良好的接地,接地線應盡量短。開關(guān)電源之濾波器外殼應與屏蔽體有良好的電接觸,可以使用焊接方式或采用射頻電磁密封襯墊。新研制的濾波器陣列板是將濾波器制成微形器件,并排列成陣列,能快速安裝到電子產(chǎn)品的底板或隔斷上,以實現(xiàn)密封或隔離。
2.開關(guān)電源之電磁干擾濾波器的選用之鐵氧體電磁干擾抑制元件
鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料。它的制造工藝和機械性能與陶瓷相似,顏色為灰黑色。對于抑制電磁干擾用的鐵氧體,最重要的性能參數(shù)為磁導率μ和飽和磁通密度Bs。磁導率μ可以表示為復數(shù),實數(shù)部分構(gòu)成電感,虛數(shù)部分代表損耗,隨著頻率的增加而增加。因此,它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯(lián)電路,L和R都是頻率的函數(shù)。
鐵氧體抑制元件廣泛應用于印制電路板、開關(guān)電源線和數(shù)據(jù)線上。例如在印制板的開關(guān)電源線入口端加上鐵氧體抑制元件,就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾,它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。
不同的鐵氧體抑制元件,有不同的最佳抑制頻率范圍。通常磁導率越高,抑制的頻率就越低。此外,鐵氧體的體積越大,抑制效果越好。在體積一定時,長而細的形狀比短而粗的抑制效果好,內(nèi)徑越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情況下,還存在鐵氧體飽和的問題,抑制元件橫截面越大,越不易飽和,可承受的偏流越大。
鐵氧體抑制元件應當安裝在靠近干擾源的地方。對于輸入/輸出電路,則應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。安裝時還應當注意,鐵氧體元件易破碎,應采取可靠的固定措施。
3. 開關(guān)電源之電磁干擾濾波器的選用之電源線濾波器
電源線是電磁干擾傳入設備和傳出設備的主要途徑。為防止這兩種情況的發(fā)生,必須在設備的開關(guān)電源接口安裝電源線濾波器。它只允許電源頻率通過,而高于開關(guān)電源頻率的電磁干擾卻受到很大的衰減。
開關(guān)電源線上的干擾以兩種形式出現(xiàn),在火線、零線回路中的干擾為差模干擾,在火線、零線與地線回路中的干擾為共模干擾。雖然開關(guān)電源線濾波器對差模干擾和共模干擾都有抑制作用,但效果不一樣,應分別給出兩者的插入損耗。除了特別說明允許不接地的濾波器外,所有開關(guān)電源濾波器都必須接地,因為濾波器中的共模旁路電容只有接地時才起作用。
使用開關(guān)電源濾波器時,應盡量靠近開關(guān)電源入口處安裝,并使濾波器的輸入/輸出端之間屏蔽隔離,避免電磁干擾從輸入端直接耦合到濾波器的輸出端。此外,濾波器的接地點還應盡量靠近設備的接地點。電源線濾波器的技術(shù)指標包括:最大泄漏電流、耐壓、額定工作頻率、額定工作電壓、額定工作電流和溫度范圍等。
電磁兼容性元器件是解決電磁干擾發(fā)射和電磁敏感度問題的關(guān)鍵,正確選擇和使用這些元器件是做好電磁兼容性設計的前提。因此,我們必須深入掌握這些元器件,這樣才有可能設計出符合標準要求、性能價格比最優(yōu)的電子、電氣產(chǎn)品。
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