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EMC加差模電感抑制開關(guān)電源的噪聲進(jìn)入電網(wǎng)解析
  • 發(fā)布時(shí)間:2022-04-11 19:00:59
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EMC加差模電感抑制開關(guān)電源的噪聲進(jìn)入電網(wǎng)解析
開關(guān)電源的EMC部分經(jīng)常會(huì)看到有加差模電感,這個(gè)電感的作用就是用來(lái)抑制開關(guān)電源的噪聲進(jìn)入電網(wǎng)用的,特別對(duì)于要求高PF的電源里面,如果前面加太多的X電容,可能會(huì)引起PF值下降,所以很多時(shí)候是加差模電感。
高PF開關(guān)電源大部分是有功率因數(shù)校正電路的,比如APFC電路,是通過(guò)控制開關(guān)管的開通與關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入電流與電壓跟隨,為了實(shí)現(xiàn)電流跟隨電壓一般APFC前面是不能有太大的電容;
沒(méi)有太大的電容,那么開關(guān)管開通與關(guān)斷引起的高頻電流紋波不能很好的被濾除,沒(méi)有被濾除的高頻紋波電流隨輸入線進(jìn)入到了電網(wǎng),引起輸入傳導(dǎo)電磁干擾超標(biāo),為了解決EMI的問(wèn)題,通常會(huì)加差模電感,比如下面圖上的差模電感。
那么這樣的一個(gè)電感要怎么去計(jì)算,很多的人是測(cè)試EMI的時(shí)候?qū)嶋H去嘗試,比如EMI不過(guò)的時(shí)候就加大電感量。但是我們可以通過(guò)計(jì)算大的知道需要多大的感量。
EMC 差模電感 開關(guān)電源
這個(gè)差模電感既然主要的作用是抑制PFC上面的高頻紋波,一般PFC的開關(guān)頻率都是在150kHz以下,因?yàn)镋MI測(cè)試頻率范圍是從150kHz開始的。
所以我們的要抑制150kHz以上的頻率,然后前面的C1與差模電感的截止頻率f很多時(shí)候是選擇0.1-0.3倍的開關(guān)頻率,C1是指輸入部分的X電容。比如一個(gè)開關(guān)頻率是60kHz,那么截止頻率差不多是10k左右,根據(jù):
EMC 差模電感 開關(guān)電源
在中小功率里面經(jīng)常看到有差模電感,但是很多的大功率電源里面沒(méi)有差模電感,這是為什么了,這是功率越大的情況下,輸入部分的X電容越大,X電容越大所需要的差模電感的感量越小;
比如當(dāng)X電容大到4.7uH的時(shí)候,截止頻率到20kHZ的時(shí)候,計(jì)算出來(lái)的差模電感就只有13.4uH,這個(gè)感量是非常的小了,我們知道大功率電源里面的EMI部分肯定是有幾個(gè)共模電感的與X電容形成多級(jí)濾波。
如下圖所示的EMC輸入部分
EMC 差模電感 開關(guān)電源
這里面有3個(gè)共模電感與x電容,理想的共模電感在輸入的L相與N相的差模回路里面是沒(méi)有電感量,共模電感是兩個(gè)繞組在同一個(gè)磁芯里面,下面的圖就是一個(gè)共模電感的實(shí)際繞線圖;
因?yàn)閮蓚€(gè)繞組是同進(jìn)同出的,電流在L與N回路里面是電流的流向是在另個(gè)繞組里面是想反的,兩個(gè)繞組產(chǎn)生的磁力線相互抵消,導(dǎo)致電感量為0,所以理想的共模電感在差模回路里面是沒(méi)有電感量的;
但是實(shí)際繞制的共模電感,因?yàn)閮蓚€(gè)繞組的繞線方式不一定能做到完全一直,也就是耦合做不到100%,這樣就有漏感存在,這個(gè)漏感就變成了差模電感。
EMC 差模電感 開關(guān)電源
所以功率比較大的電源里面很多都是利用共模電感里面的漏感來(lái)抑制開關(guān)電源里面的噪聲。
現(xiàn)在有很多的共模電感是那種差共模一體的,這樣有時(shí)候可以減少差模電感,當(dāng)然這還是要去實(shí)際測(cè)試下,共模電感的漏感是多大,然后計(jì)算下截止頻率是多,這樣就可以很好的知道要不要放差模電感。
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