一种有源共模EMI滤波技术研究
emi滤波器共模差模等效电路

emi滤波器共模差模等效电路
EMI滤波器的共模和差模等效电路分别如下:
1. 共模等效电路:共模等效电路由电感L和电容C组成,其中电感L用于抑制共模噪声,而电容C则将共模噪声旁路到地。
2. 差模等效电路:差模等效电路由电阻R和电容C组成,其中电阻R表示信号源内阻,电容C则将差模噪声旁路到地。
在EMI滤波器的实际应用中,X电容器接在直流电源的正负极之间,它上面除了加有电源的额定电压之外,还会叠加上正负极之间的各种EMI信号的峰值电压。
总的来说,共模和差模等效电路在EMI滤波器中起到不同的作用。
如需了解更多信息,建议咨询相关专家或查阅专业书籍。
EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解

EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解输入端差模电感的选择输入端差模电感的选择::1. 差模choke 置于L 线或N 线上,同时与XCAP 共同作用F=1 / (2*π* L*C)2. 波器振荡频率要低于电源供给器的工作频率,一般要低于10kHz 。
3. L = N2AL (nH/N2)nH4. N = [L (nH )/AL(nH/N2)]1/2匝5. AL = L (nH )/ N2nH/N26. W =(NI )2AL / 2000µJ输入端共模电感的选择输入端共模电感的选择::共模电感为EMI 防制零件,主要影响Conduction 的中、低频段,设计时必须同时考虑EMI 特性及温升,以同样尺寸的Common Choke 而言,线圈数愈多(相对的线径愈细),EMI 防制效果愈好,但温升可能较高。
传导干扰频率范围为0.15~30MHz ,电场辐射干扰频率范围为30~100MHz 。
开关电源所产生的干扰以共模干扰为主。
产生辐射干扰的主要元器件除了开关管和高频整流二极管还有脉冲变压器及滤波电感等。
注意:1. 避免电流过大而造成饱和。
2.Choke 温度系数要小,对高频阻抗要大。
3.感应电感要大,分布电容要小。
4.直流电阻要小。
B = L * I / (N * A) (B shall be less than 0.3)L = Choke inductance. I = Maximum current through choke. N = Number of turns on choke.A = Effective area of choke. (for drum core, can approximate with cross section area of center pole.)假设在50KHZ 有24DB 的衰减则,共模截止频率Fc = Fs*10Att/4 0 = 50*10-24/40=12.6KHZ 电感值L= (RL*0.707)/(∏*Fc) = (500.707)/(3.14*12.6) = 893uH使用磁芯和磁棒作滤波电感时应注意自身的阻抗,对于共模电感不能使用低阻抗的磁芯和磁棒,否则会造成炸机现象。
EMI 滤波器的技术参数

EMI 滤波器的技术参数额定电压是指EMI 滤波器用在指定电源频率的工作电压。
载在电源(或负载)端子之间,称为线-线试验电压;另一种是加载在电源(或负载)任一端与接地端(或滤波器金属外壳)之间,称为线-地试验电压。
试验电压的测试电路如图2 和图3 所示根据国际安全标准的规定,试验电压的测试步骤为:施加到滤波器规定端子之间的试验电压应按一定的速率,逐步升高并达到规定幅值;第一,不能在滤波器上重复多次施加试验电压,否则要损坏滤波器。
本公司生EMI 滤波器在出厂时已全部进行了试验电压的加载测试。
根据中华人民共和国通信行业标准YD/T777-1999 中第5.5 款的规定,若用户验收滤波器要再次施加试验电压,应将电A =I m a x /I r1.额定电压2.额定电流额定电流(lr)是在额定电压和指定温度环境条件下,EMI 滤波器所允许的最大连续工作电流(Imax)。
在其它环境温度下的最大允许工作电流是环境温度的函数。
例如某滤波器的IEC 气候等级为25/085/21 ,他的额定电流指定环境温度为40ºC 。
其它环境温度所容许工作电流的曲线如图1 所示3.试验电压试验电压是在EMI 滤波器的指定端子之间,在规定时间内施加环境温度(℃)图1 最大允许连续工作电流与环境温度关系曲线的电压。
试验电压分为两种,一种是加图3线-地试验电压测试电路○ EMI 滤波器的负载端不接负载;○○在规定时间内保持该电压不变。
在此过程中,滤波器不应该被击穿。
需要提请用户注意的是:压幅值降低25%进行测试;12 3第二,试验电压必须按一定的速率逐步升高,最终达到规定幅值。
不能用直接加试验电压的方法来进行测试,即使在很短的时间内把试验电压从零增加到规定幅值,也要损坏滤波器。
第三,EMI 滤波器在质量鉴定时,施加的试验电压时间为1分钟,而在生产检测时施加的试验电压为5 秒钟。
第四, 由于EMI 滤波器的相线(L)和中线(N)(对单相EMI滤波器而言)之间接有泄放电阻,应在断开泄放电阻的条件下进行。
EMI滤波器电路原理及设计

EMI滤波器电路原理及设计EMI滤波器(Electromagnetic Interference Filter)是一种用于抑制电磁干扰的电路。
电磁干扰是指电子设备之间相互干扰产生的电磁辐射或者干扰信号,会对设备的正常操作和性能产生负面影响。
EMI滤波器通过选择性地传递或者屏蔽指定频率范围内的信号,从而实现对电磁干扰的抑制。
一般来说,低通滤波器是指可以通过低于其中一特定频率的信号,而对高于该特定频率的信号进行滤波的电路。
低通滤波器常用于消除高频电磁干扰。
一个常见的低通滤波器电路是RC滤波器,由电容器和电阻器组成。
电容器对于高频信号具有很大的阻抗,从而将高频信号绕过电路,实现滤波作用。
选择合适的电容和电阻大小可以实现对于特定频率的信号滤波。
相比之下,高通滤波器是指可以通过高于其中一特定频率的信号,而对低于该特定频率的信号进行滤波的电路。
高通滤波器常用于消除低频电磁干扰。
一个常见的高通滤波器电路是RL滤波器,由电感器和电阻器组成。
电感器对于低频信号具有很大的阻抗,从而将低频信号绕过电路,实现滤波作用。
选择合适的电感和电阻大小可以实现对于特定频率的信号滤波。
除了RC和RL滤波器,还有其他各种类型的EMI滤波器电路,比如LC滤波器、二阶滤波器、传输线滤波器等,可以根据具体应用的需求进行选择和设计。
在EMI滤波器电路的设计中,首先需要确定需要滤波的频率范围,然后根据频率范围选择合适的滤波器类型。
其次,需要根据滤波器的阻抗特性和传输线的特性来选择适当的元件值。
还需要注意电路的功率和电流容量,以确保电路能够在正常工作范围内工作。
在实际应用中,EMI滤波器电路通常需要与其他电路结合使用,比如与电源、传输线路、信号线路等进行连接。
因此,需要特别注意电路的布局和接线,以减少电磁干扰的传播路径。
总之,EMI滤波器电路是一种用于抑制电磁干扰的重要电路,通过选择性地传递或者屏蔽指定频率范围内的信号,实现对电磁干扰的抑制。
在设计EMI滤波器电路时,需要根据具体应用需求选择合适的滤波器类型,并根据电路的阻抗特性和传输线的特性选择适当的元件值。
EMI滤波电路及其仿真

开关电源输入EMI滤波器设计与仿真摘要:开关电源中常用EMI滤波器抑制共模干扰和差模干扰。
三端电容器在抑制开关电源高频干扰方面有良好性能。
文中在开关电源一般性能EMI滤波器电路结构基础上,给出了使用三端电容器抑制高频噪声的滤波器结构。
并使用PSpice软件对插入损耗进行仿真,给出了仿真结果。
1 开关电源特点及噪声产生原因随着电子技术的高速发展,电子设备种类日益增多,而任何电子设备都离不开稳定可靠的电源,因此对电源的要求也越来越高。
开关电源以其高效率、低发热量、稳定性好、体积小、重量轻、利于环境保护等优点,近年来取得快速发展,应用领域不断扩大。
开关电源工作在高频开关状态,本身就会对供电设备产生干扰,危害其正常工作;而外部干扰同样会影响其正常工作。
开关电源干扰主要来源于工频电流的整流波形和开关操作波形。
这些波形的电流泄漏到输入部位就成为传导噪声和辐射噪声,泄漏到输出部位就形成了波纹问题。
考虑到电磁兼容性的有关要求,应采用EMI电源滤波器来抑制开关电源上的干扰。
文中主要研究的是开关电源输入端的EMI滤波器。
2 EMI滤波器的结构开关电源输入端采用的EMI滤波器是一种双向滤波器,是由电容和电感构成的低通滤波器,既能抑制从交流电源线上引入的外部电磁干扰,还可以避免本身设备向外部发出噪声干扰。
开关电源的干扰分为差模干扰和共模干扰,在线路中的传导干扰信号,均可用差模和共模信号来表示。
差模干扰是火线与零线之间产生的干扰,共模干扰是火线或零线与地线之间产生的干扰。
抑制差模干扰信号和共模干扰信号普遍有效的方法就是在开关电源输入电路中加装电磁干扰滤波器。
EMI滤波器的电路结构包括共模扼流圈(共模电感)L,差模电容Cx和共模电容Cy。
共模扼流圈是在一个磁环(闭磁路)的上下两个半环上,分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。
两个线圈的磁通方向一致,共模干扰出现时,总电感迅速增大产生很大的感抗,从而可以抑制共模干扰,而对差模干扰不起作用。
PWM电机驱动系统传导共模EMI抑制方法研究共3篇

PWM电机驱动系统传导共模EMI抑制方法研究共3篇PWM电机驱动系统传导共模EMI抑制方法研究1本文主要介绍PWM电机驱动系统的传导共模EMI抑制方法研究。
PWM电机驱动系统由于具有转速精度高、功率密度大、效率高的特点广泛应用于中小型电动机的控制和驱动中,但是其在使用过程中也面临着电磁干扰(EMI)的问题。
特别是在高频率下,传导EMI会对系统产生严重的影响,甚至会导致系统无法正常工作。
因此,如何有效地抑制PWM电机驱动系统的传导EMI已经成为了研究的热点之一。
首先,需要了解传导EMI产生的原因。
PWM电机驱动系统的高频开关操作会导致电流在PCB板上形成一条环形路径,这会产生一个磁场,从而形成传导EMI。
因此,采取合适的措施对PCB板进行设计是非常重要的。
其次,对于环形传导EMI的抑制,采用了多种方法。
其中,一种方法是增加PCB板的层数,在板上和板下分别走两个电源线,将环状的电流转成垂直电流从而减小磁场的影响;另一种方法是增加地线的面积,以减小磁场的联通性。
此外,增加滤波电容也是一种有效的解决方案。
通过增加电容来增加PCB板上的低阻抗路径,可以把高阻抗的噪声源与低阻抗的地拔开,从而减小噪声的影响,同时,电容也可以作为滤波器,抑制噪声的过渡。
相对于传导EMI,共模EMI的抑制方法不同。
共模EMI是由于电机系统中的不对称性而引起的,共模电压在电机绕组和轴承之间形成了一个稳态电流,从而导致共模电流。
为了减小共模电流的影响,需要采用不同的电感和电容来降低共模噪声的传输。
此外,在PCB板的布局设计中,需要注意分析和考虑共模电容和共模电感的安装位置,以保证噪声的抑制效果。
总之,针对PWM电机驱动系统的EMI问题,可以采用多种不同的方法来进行抑制。
通过合理的PCB板设计、合适的电容和电感安装以及详细的电磁兼容分析,可以有效地抑制系统的EMI。
同时,为了避免EMI问题的发生,也需要在系统设计和选择元器件的时候做好预防工作,选取合适的器件避免电路的共振和噪声扩散PWM电机驱动系统的EMI是一个需要重视的问题,而抑制EMI的方法也是多种多样的。
EMI滤波器的设计原理及参数计算方法

EMI滤波器的设计原理随着电子设备、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及,电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。
特别是瞬态噪声干扰,其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高(几百伏至几千伏)、随机性强,对微机和数字电路易产生严重干扰,常使人防不胜防,这已引起国内外电子界的高度重视。
电磁干扰滤波器(EMI Filter)是近年来被推广应用的一种新型组合器件。
它能有效地抑制电网噪声,提高电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性,可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。
1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用1.11 构造原理电源噪声是电磁干扰的一种,其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz,最高可达150MHz。
根据传播方向的不同,电源噪声可分为两大类:一类是从电源进线引入的外界干扰,另一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声。
这表明噪声属于双向干扰信号,电子设备既是噪声干扰的对象,又是一个噪声源。
若从形成特点看,噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种。
串模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声,共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。
因此,电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性(EMC)的要求,也必须是双向射频滤波器,一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰,另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰,以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。
此外,电磁干扰滤波器应对串模、共模干扰都起到抑制作用。
1.2 基本电路及典型应用电磁干扰滤波器的基本电路如图1所示。
该五端器件有两个输入端、两个输出端和一个接地端,使用时外壳应接通大地。
电路中包括共模扼流圈(亦称共模电感)L、滤波电容C1~C4。
L对串模干扰不起作用,但当出现共模干扰时,由于两个线圈的磁通方向相同,经过耦合后总电感量迅速增大,因此对共模信号呈现很大的感抗,使之不易通过,故称作共模扼流圈。
它的两个线圈分别绕在低损耗、高导磁率的铁氧体磁环上,当有电流通过时,两个线圈上的磁场就会互相加强。
EMI滤波器电路原理及设计

EMI滤波器电路原理及设计引言开关电源以其体积小、重量轻、效率高等优点被广泛应用于电力电子设备系统中,但是开关电源易受到电磁干扰,产生误动作,且本身的高频信号也会引起大量的噪声,会污染电网环境,干扰同一电网其他电子设备的正常工作。
这样就对EMC提出了更高的要求指标。
分类:开关电源中的电磁干扰(EMI)主要有传导干扰和辐射干扰。
通过正确的屏蔽和接地系统设计可以得到有效的控制,对于传导干扰来说,加装EMI滤波器,是一种比较经济有效的措施,辐射干扰的抑制可以通过加装变压器屏蔽铜片。
EMI滤波器介绍开关电源与交流电网相连,尽管开关电源是一个单端口网络,但具有相线(L),零线(N),地线(E)的开关电源实际上形成了两个AC端口,所以噪声源在实际分析中可以将其分解为共模和差模噪声源。
火线(L)与零线(N)之间的干扰叫做差模干扰(属于对称性干扰),火线(L)与地线(E)之间的干扰叫做共模干扰(非对称性干扰)。
在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。
开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。
1.开关电源的EMI干扰源开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。
(1)功率开关管功率开关管工作在On-O ff快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰源,也是磁场耦合的主要干扰源。
(2)高频变压器高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换,因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。
(3)整流二极管整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上,反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高 dv/dt,从而导致强电磁干扰。