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无Y电容的EMI有源滤波器

最近看了点EMI传导方面的资料有些想法,只略懂皮毛这些想法可能并不实际。

                                1 典型EMI滤波器电路

如图1是一个典型EMI滤波电路其中差模干扰主要由Cx电容和Ldm电感消除,共模干扰主要由Cy电容和Lcm电感来消除。

对于差模滤波,其电路是一个CLC型无源滤波器,这里引入无桥PFC电路将差模电感同时用做电路的主电感这样可实现一个可控的有源差模滤波器,见图2

                                            2 有源差模EMI滤波器

这里将差模干扰源叠加到输入电源中视为总的输入电源,因PFC电路有控制输入电流的能力不仅可以抑制差模干扰还可将差模干扰源的能量也转换到输出电容Uo上。

对于共模滤波,其电路是一个LCC型无源滤波器,由于Y电容一端要接外壳一般要求Y电容漏电流不能太大这就限制了Y电容的容量。参考图2的差模滤波桥结构为共模信号也搭建一个桥结构,见图3只需多加两个二极管。

                                        3 Y电容的共模滤波器

同图2的差模滤波原理一样共模干扰信号也将转换为输出能量,差模电感和共模电感可公用一个磁芯这样就能实现共模滤波的有源控制,见图4

                                          4 Y电容的EMI有源滤波器

对于滤波电路作用个人理解就是在干扰信号来之后(包括输入端和输出端)让滤波电感尽快的恢复初始状态为下一次干扰信号的到来做准备,采用源滤波可以让这个恢复速度达到最快,图4这个电路中的后级Cx电容和Cy电容都为输出电容Co其容值较大EMI滤波效果也应当较好,原Cy电容的漏电流现变为二极管的反向漏电流不再受电容大小制约了。

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2015-09-24 13:27
你那电感有自己绕过吗,你根据磁通量想想
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Rachelmi
LV.9
3
2015-09-25 10:10
好帖子,顶~
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305080292
LV.1
4
2015-10-10 09:59
@qijian10086
你那电感有自己绕过吗,你根据磁通量想想
不行的,共模电感用高磁导率铁氧体做,如果共用磁芯,差模电感量太大,磁芯很容易就饱和了。
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Rachelmi
LV.9
5
2015-10-10 14:18
@305080292
不行的,共模电感用高磁导率铁氧体做,如果共用磁芯,差模电感量太大,磁芯很容易就饱和了。
那是什么原因呢
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2015-10-10 14:51
@305080292
不行的,共模电感用高磁导率铁氧体做,如果共用磁芯,差模电感量太大,磁芯很容易就饱和了。
这个不算大问题,共模用高磁导率是为了少绕几圈铜线,与差模公用磁芯的话可以多绕几圈。这个问题应当不是饱和而是共模电感值不足。
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2015-10-10 14:51
这个电路大概是不可行的,看图3中的共模电流路径使用滤波电容来做Y电容的话漏电流更大会很电人的,或许有其它改进的方法不过目前这个电路是不可行的希望不要误导到大家。(或许将来有一天电容没有漏电流了这个电路才能有点价值)
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Rachelmi
LV.9
8
2015-10-10 16:15
@boy59
这个电路大概是不可行的,看图3中的共模电流路径使用滤波电容来做Y电容的话漏电流更大会很电人的,或许有其它改进的方法不过目前这个电路是不可行的希望不要误导到大家。(或许将来有一天电容没有漏电流了这个电路才能有点价值)
没有什么改进的方法了么
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305080292
LV.1
9
2015-10-12 11:01
@boy59
这个不算大问题,共模用高磁导率是为了少绕几圈铜线,与差模公用磁芯的话可以多绕几圈。这个问题应当不是饱和而是共模电感值不足。

我们用数据说话吧。

磁环T25*15*10,磁导率我们取10000,磁芯Ae=50mm^2,Le=60mm,AL=10uH/N^2.

那么,即使我们只绕一匝N=1,电感量L=10uH了,然后我们假设饱和磁通密度B=0.35T(实际应用肯定要比这个数小),

最大能承受电流Imax=N*B*Ae/L=0.27mA。这要用在很小的输入功率电源上,这么小的功率,不会选这么大的环(25mm)。

如果设计2匝,3匝……自己可以计算一下。

通常共模电感的漏感会起到差模电感的作用,如果漏感太小,可以用EE磁芯加大绕组距离来实现。

差模电感大多用粉芯Koolmu材质来做,如果输入直流偏置很大,可能要考虑用价格昂贵的HighFlux做。

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305080292
LV.1
10
2015-10-13 09:42
@Rachelmi
那是什么原因呢
我在6贴有回复
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Rachelmi
LV.9
11
2015-10-13 13:27
@305080292
我在6贴有回复
好的,看到了
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