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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!
' }0 ?  J: Q% b- F
《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!!

2 a! V2 f0 K' u& E9 N" t: s
电子产品的CLASSA &B 标准要求!
4 h+ ]6 n- c4 C% D# o: T* |  A- T
+ d3 r: ~! t' m4 `) j% y  y
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;

8 n$ E6 I2 T% [. X& [; O9 p! ?
1 j; [5 D0 f, Q; o! d4 _
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!
4 C6 H! v( j) d& B2 w7 h
1.目前推荐及常用的共模电感的结构

% F0 w# }5 S  h2 x

# d: a* o7 t  z0 J6 i
共模电感器等效电路:

" M) k  v4 g! @! G- G& \  c2 S
" J$ ?5 W9 y$ ^9 ]
共模电感器磁场分布特点:
A.  FCM
: O0 g% T: J4 F% Z. t5 @
3 v! U0 H& r( j  J: m5 \$ @6 D
共模磁通基本都在磁芯内部,使得共模电感量很大!

+ A) e5 Q& |& [: Q( |5 O5 i
B.  FDM

% n9 r& F( B4 i1 J
9 Z, ~: o" U; m/ J
差模磁通通过磁芯外部空气,使得差模电感量较小!
2 G+ X4 U5 H: l5 e0 f* H3 b
2.分析两种常用的共模电感的磁芯结构
A.T Core

( I& c# P( M3 K& d

) B1 |& n9 e, u5 y7 ]
B.SQ Core

  I. {+ t, k9 r/ O3 F- }3 S

% ]7 b3 d: g% N) \
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;

. w* D3 K7 v/ e
偏磁电流(直流/工频)对共模电感的影响需要考虑
; B$ Z2 l" D! w4 ~4 }+ k* I3 k
5 M. |; H' ^( H6 B- U
直流电流偏磁影响评估
3 S0 }4 X3 }! u* W& t1 ~

! b) c' O( R% }( d/ G7 |
3. 共模电感T Core & SQCore的技术特性比较如下表:
1 ]$ i' `% B+ a

; _% J# I4 G& X- G3 S( x+ p( q
4.共模电感的常用型号参数选型表
A.功率范围:20W--75W
8 T# \' I& N/ L& m* e/ t5 l

( X9 p# ^% d% {! L- z  u" x

$ g; y3 J4 q$ m! {6 Z6 h
B.功率范围:60W--120W
3 A1 n+ a& w8 n4 i& [

4 _' Y7 b  h" c
0 `( |$ d3 N. J! b$ B
- u1 h9 X, Q% }
C.功率范围:120W--200W
$ F( ^/ S2 W/ ], n* C( _9 s2 D* ~
& f, `: |2 q6 L7 _4 T1 h

/ d0 V7 ?3 `. Z  g) ]  S9 p9 x- o7 P
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!
- D, I$ e6 o# i$ W2 P% F7 B
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!

4 J$ C7 c' }5 [0 v( x6 e$ i7 v

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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