EMI滤波器的防护设计.ppt

EMI滤波器的防护设计 EMI电源滤波器插入损耗的计算方法 插入损耗的定义 经典的滤波器理论是以插入衰减理论为基础的滤波器设计方法，如转移函数表示一个端口的电压（电流）和另一端口的电压（或电流）之间的关系，以电压转移函数为例,当输出端开路时，电压转移函数定义为: 电压增益=V0(s)/VIN(s) 电压衰减=VIN(s)/V0(s) 但EMI电源滤波器对干扰噪声的抑制能力用插入损耗I.L （Insertion Loss）来衡量。插入损耗定义为，没有滤波器接入 时，从噪声源传输到负载的功率P1和接入滤波器后，噪声源传 输到负载的功率P2之比，用dB（分贝）表示。 如我们采用A参数表示滤波器网络，A参数矩阵为： 则 所以EMI滤波器插入损耗和插入衰减的定义不同不能 直接照搬,为此EMI滤波器的插入损耗需要重新推导。 低频差模插入损耗的推导 单环差模插入损耗 双环差模插入损耗 插入损耗的原理图 电源滤波器一般常用的典型电路 从以上对开关电源干扰的分析和实测的结果，都说明开关电源 的干扰频率和频域要比工频电源的频率50Hz～400Hz高得多和宽 得多。因此，作为抑制干扰的电源滤波器应该是一个性能优良 的低通滤波器，它只让工频通过，要抑制除工频外的一切无用 或有害干扰频率，由于电路近似对称所以又具有双向抑制功能。 根据抑制干扰的能力又分为一般性能和高性能两种电源滤波器。 增加差模扼流圈后的效果 插入损耗的测量方法 0.1Ω/100Ω及100 Ω/ 0.1Ω阻抗测量方法 单电容型滤波器 电源线滤波器的特性 国际耐压规范 共模耐压 德国VDE0565.2 高压测试 (AC) P，N?E 1.5kV/50Hz 1分钟 瑞士SEV1055 高压测试（AC）P，N?E 2?Un+1.5kV/50Hz 1分钟 美国UL1283 高压测试（AC）P，N?E 1kV/60Hz 1分钟 其中瑞士SEV105规范要求最高为 2KV/50Hz 1分钟 差模耐压 德国VDE0565.1 高压测试（DC） P?N 4.3UnkV 1分钟 瑞士 SEV1055 高压测试（DC） P?N 4.3UnkV 1分钟 美国UL1283 高压测试（DC） P?N 1.414kV 1分钟 其中美国UL1283规范要求最高为 1.41KV/50Hz 1分钟 P?N耐压测试采用直流电压的原因是因为Cx容量较大，如果采 用交流测试则要求耐压测试仪的电流容量很大，造成成本高， 体积大。采用直流电压测试就不存在这种问题。 泄漏电流与安全 国际上泄漏电流的安全规范 EMI滤波器的正确选择和使用 失配的对应电路 或 RL小 按此原则如在实际运用中仍不够理想时，应分析原 因： 【 原因之一】是对被防护设备的干扰源情况预计不足，特别是 共模干扰、差模干扰谁重谁轻？因为频谱仪检测的是综合参数。 但可作如下分析： 【原因之二】是由于滤波器的电感和电容元件都受其分布参数的影响，频率愈高，所受的影响愈大。在实际生产过程中，如果装配工艺不严格，或者电感、电容元件离额定值的偏差过大，则产品插入损耗离产品说明书的插入损耗值就大，也会造成实际效果不够理想。 【原因之三】是发生在重载和满载的情况。造成的主要原由可能是滤波器中的电感器件在重载和满载时，产生磁饱和现象，致使电感量迅速下降，导致插入损耗性能大大变坏。其中尤以有差模电感的滤波器为多。 正确的安装方法 2.滤波器要安装在设备电源线的输入端，连线要尽量短。设备 内部电源要安装在滤波器的输出端。若滤波器在设备内的输入 线长了，输入线就会将引入的传导干扰耦合给其他部分，见图 5.80。 4.要将滤波器正确地连接到设备内部的每一单元。 若带有单独电源的若干单元安装在同一个机架内，那么必须 把每一个