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[導(dǎo)讀]開關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲中,低頻段差模噪聲分量占主要成分,電源輸入端口要加濾波器,且要使輸入波波器對(duì)EMI信號(hào)有最佳的衰減性能。濾波器阻抗應(yīng)與電源阻抗失配、失配越厲害實(shí)現(xiàn)

開關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲中,低頻段差模噪聲分量占主要成分,電源輸入端口要加濾波器,且要使輸入波波器對(duì)EMI信號(hào)有最佳的衰減性能。濾波器阻抗應(yīng)與電源阻抗失配、失配越厲害實(shí)現(xiàn)的衰減越理想,得到的插人損耗特性就越好。也就是說,如果噪聲源內(nèi)阻是低阻抗的,則與之對(duì)接的EMI濾波器的輸入阻抗應(yīng)該是高阻抗(如電感量很大的串聯(lián)電感);如果噪聲源內(nèi)阻是高阻抗的,則EMI濾波器的輸入阻抗應(yīng)該是低阻抗(如容量很大的并聯(lián)電容)。開關(guān)電源也包含共模噪聲和差模噪聲,共模干擾是由于載流導(dǎo)體與大地之間的電位差產(chǎn)生的,其特點(diǎn)是兩條線上的雜訊電壓是同電位同向的;而差模干擾則是由于載流導(dǎo)體之間的電位差產(chǎn)生的,其特點(diǎn)是兩條線上的雜訊電壓是同電位反向的。通常,線路上干擾電壓的這兩種分量是同時(shí)存在的。由于線路阻抗的不平衡,兩種分量在傳輸中會(huì)互相轉(zhuǎn)變,情況十分復(fù)雜。典型的EMI濾波器包含共模雜訊和差模雜訊兩部分的抑制電路,如圖所示。

 

 

圖1 電源濾波器

圖中:差模抑制電容C1,C2 0.1~0.47 μF;

差模抑制電感L1,L2 100~130 μH;

共模抑制電容C1/C2 <10000 pF;

共模抑制電感L 15~25 mH。

插人損耗的定義如圖2所示,當(dāng)沒接濾波器時(shí),信號(hào)源輸出電壓為U1,當(dāng)濾波器接人后,在濾波器輸出端測得信號(hào)源的電壓為U2。若信號(hào)源輸出阻抗與接收機(jī)輸入阻抗相等,都是50Ω,則濾波器的插人損耗為:

 

 

 

 

圖2 插人損耗的定義

設(shè)計(jì)時(shí),必須使共模濾波電路和差模濾波電路的諧振頻率明顯低于開關(guān)電源的工作頻率,一般要低于 10kHz,即

 

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圖3是差模干擾與共模干擾的示意圖。

 

 

圖3 差模干擾與共模干擾示意圖

在實(shí)際電路中,由于設(shè)各所產(chǎn)生的共模和差模的成分不一樣,所以,濾波電路可以適當(dāng)增加或減少濾波 元件。具體電路的調(diào)整一般要經(jīng)過EMI試驗(yàn)后才能有滿意的結(jié)果,安裝濾波器電路時(shí)一定要保證接地良好 ,并且輸人端和輸出端要良好隔離,否則起不到濾波的效果。圖4是兩種濾波電路,它們的濾波效果如圖5 實(shí)驗(yàn)曲線所示。

 

 

圖4 兩種濾波電路

 

 

圖5 兩種濾波電路效果實(shí)驗(yàn)曲線

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