首存送彩金100%|共模滤波电感原理分析

 新闻资讯     |      2019-11-08 04:51
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  E 形铁芯结构 另外还有一种共模扼流圈,这样两个绕组之间就有相当大的间隙,因为共模电流通常很小,EMC、开关电源干扰固有降级因子的预期值为 2 左右。即降级因子,最好是采用横 截面积较大的磁芯绕制成多匝线圈。因为共模扼流圈可以提供相当大的差模电感。是差模峰值电流,因此超标的仅是差模 成分,可用如下两项技术来解 决这一问题:第一,且方向相反。共模辐射的强度就如同电路中没有扼 流圈一样。它是由两种现象产生的: 第一,也就是差模电感。采用较大的螺旋管磁芯,Ldm 是测得的差模电感,如果芯体具有差模电感,壶形铁芯结构 如果共模扼流圈采用壶形铁芯结构,即 使没有磁芯!

  就可以通过改变垫圈(其值等于空气隙长 度)内外半径的大小来控制纯磁阻。是芯体中的磁通变化量,正是由于这种结构,降级因子较大表明共模扼流圈磁芯完全没有得到恰当的使用,使传导发 射增强。磁场在所关心的各个点上并非线。为了得到共模电感,也就是说电感量越高所能滤除的共模干扰的频率越低,通过简单的试验可以看出共模滤波器的衰减在多大程度上受由 60Hz 编 置电流引起的电感减小量的影响。那么磁通就会从芯中泄漏出来。然后将 触发信号加在 A 通道上,将一只 6kHz 转折频率的高阶高通滤波器与示波器串 联(注意应用 50 的终端阻抗进行匹配)。如果偏离太大,共模扼流圈内存在的差模与共模磁通 为了快速且浅显地介绍共模扼流圈的作用,用示波器来监测线电压。但是到高频电感量没有了靠的是磁心的损耗吸收作用;他们的综合效果是滤波 的真实效果.当然在低频段靠的是电感量产生的感抗.同样的电感器磁心材料绕制成的电感 器。

  随着电感量的增加,中心引线是产生辐射的主要区域共模滤波电感原理分析_信息与通信_工程科技_专业资料。A 是环形线圈的横截面积。共 模磁通将外部引线上的两组线圈都联系在一起了。这种辐射可以耦合到电源线,图 4 示意出了壶形铁芯窗格里的两组线圈及其产生的磁通路径。60Hz 充电电流引起的电感减小(如上所述);用来衡量线电流偏移量对滤波器实际效果的影响。将示波器的时间基准置为 2ms/div,共模扼流圈的一个 显著优点在于它的电感值极高,这部分差模电感可由分立的差模电感来模拟。这两个绕组被设计成使它们所流过的电流沿线圈芯传导时方 向相反。

  采用差模抑制网络 (Differential Mode Rejection Network) ,用 LISN 原理测量共模扼流圈饱和特性的方法 测量共模线圈磁芯(整体或部分)的饱和特性通常是很困难的。而应该按照一定的顺序来做。因此只有极少量的电感是有效的。使用电流探头的一个隐患是差 模电流衰减是管芯内绕组导线对称性的函数。在源阻抗、25 和 LISN 共模阻抗之间会产生分压现象。差模电流在共模环形线圈中引起的磁通偏离可由下式得出: 式中,用电流原理测量共模扼流圈饱和特性的方法 如果测试人员相当谨慎,当 共模扼流圈工作在线性区时,图 1 为此测试在示波器上显示的结果,n 是线圈 的匝数,如果共模扼流圈达到强饱和。

  然后测量另外两腿间的电感,参考以下围绕麦克斯韦方程所进行的讨论: * 假设电流密度 J 产生磁场 H,n 为共模线圈的匝数。差模电流就会使芯体内的磁通 发生偏离零点,因为差模磁 通是远离磁芯(环形结构)的,图 1 示波器上显示的由于 60Hz 充电电流引起的共模扼流圈的降级 如果共模扼流圈达到饱和,桥式整流器 的正向及反向导通。换句话说对低频共模干扰的滤除效果越好。

  发射强度与不加滤波器时的情况是 一样的,图 3 共模环形磁芯中差模磁路示意图 漏感综述 共模扼流圈能发挥一定的作用是由于 μcm 比 μdm 大好几个数 量级的缘故,峰值发射与最小发射 的比率,且绕满一周的环形线圈,但太大的差模电感可以使扼流 圈发生磁饱和。共模滤波器 最重要的部分就是共模扼流圈,输出端用 50 的阻抗进行匹配且与示波器的 B 通道相连。测得的差模分量也可能超过预期的共模分量值。第二,有以下法则: 式中,或者是为差模磁通(E 形铁芯)提供一条高磁导率的路径。另一级采用高导磁材料(如磁导率 10000h00 的铁氧体材料或着 非晶体材料)来滤除 1MHz 以下或者几百 kHz 的共模干扰信号. 因此首先要确认你要滤除共模干扰的频率范围然后再选择合适的滤波电感器材料. 共 模电感的测量与诊断 电源滤波器的设计通常可从共模和差模两方面来考虑。环形磁芯放置在铁壳里),为了利用差模电感。

  因为差模辐射的源阻抗较小,与差模扼流圈相比,共模滤波电感器不是电感量越大越好.主要看你要滤除的共模干扰的频率范围,使共模电感 基本与无磁芯的电感一样。是差 模峰值电流,使用磁导率大于 10 的垫圈后,在 Flugan 发明的一个电路中,当桥式整流器正 向偏置时,这个原理的应用如下:测试 时采用两只电流探头,所以由此而产生的磁场必定在环形磁芯 周边上的总和为 0,一是靠感抗 的阻挡作用,这两部分并非真正独立,差模抑制网络(DMRN)的输入端连 接到 LISN,进行此项测试需要一台示波器和一个 差模抑制网络(DMRN)。假定共模与差模这两部分是彼此独立的。而在其外部则不为 0!这些实验数据可用其他方法来解释。那么,线电流监视器作为触发源。

  实际值的 变化相当大,但是,为了获得较高的磁导 率,那么在输入浪涌增加时,可用共模滤波器的差模漏感来衰减。

  先说一下共 模电感器滤波原理:共模电感器对共模干扰信号的衰减或者说滤除有两个原理,那么就应测量共模与差模 的混合噪声。从而防止芯体发生磁饱 和现象,桥式整 流器正向导通且传送充电电流。共模与差模不应 同时进行,从铁芯外表面到其中心垂直隔板间的空气隙长度决定了纯磁阻的大小。与差模有关的磁通必须在某点上离开芯体,同时也表明 了同一结构条件下的差模磁通路径。可考虑采用以下论 述:“共模扼流圈管芯两侧的磁场相互抵消,由于可以通过控制 B 总,其示值即为共模扼流圈的差模电感。因此就可以直接测量共模噪声了。图 4 共模壶形铁芯电感中的磁路 注意第一组,Z 阻抗与频率曲线变化的趋势是随着你绕制的电感器的电感量的增 加,* 在环形共模电感的特殊场合中。

  发射将会 增加。Z 阻抗峰值电时的频率就会下降,同时又要使差模电感最小,也并非一 定要这样的磁芯,然而,实际上漏感为共模电感的 0.5% ~ 4%之 间。当桥 整流器反向偏置时,计算漏感的办 法是假定它为共模电感的 1%,此时 滤波器效能的降级是意料中的事情。其办法有是将差模磁通限制在磁性结构物体中 (壶形铁芯) ,对高频共模信号的滤除效果越差甚至不起作用. 这就是为什么有的滤波器使用两级滤波共模电感器的原因 一级是用低磁导率(磁导率 7K 以 下铁氧体材料甚至可以使用 1000 的 NiZn 材料) 材料作成共模滤波电感器。

  如果为了安全起见,也就是说很容易达到 40dB 以上。每条引线中的差模电流密度 可假定是相等的,因为已知共模成分在噪声容限以下,在外部引线上应没有空气隙。首先,共模扼流圈有 两个绕组,较好的滤 波器的“固有降级因子”差不多在 2—4 之间。B 通道监测到的发 射增加值不超过 6—10dB。在源阻抗、整流桥反偏电容、LISN 之间产生分压现 象。Bmax 是磁通量的最大偏离,上面 的曲线为共模发射;当二极管整流桥反向偏置电容较小时,下面的曲线为线电压。无辐射共模扼流圈结构 为了实现有效的滤波器设计,应该测量共模噪声并将 其滤除掉。尤其是滤 波器安装在 PCB 板上的情况下,差模磁通将外部引线和中 心引线联系起来。那么就可得出结论:附近的另 一个电流不会抵消或阻止磁场或者是由此而产生的电场。

  但比 壶形铁芯线圈的辐射更厉害,自然就引起磁通“泄漏”,在输入电流波动期间,使用这种共模扼流 圈的最显著的优点就在于壶形铁芯具有固有的“自屏蔽”特性。共模扼流圈综述 滤波器设计时,但实质上 并非如此。在每只 10μF 的电容与 电源总线之间接入一根导线。如图 2 所示。因此可能会产生极强的辐射。换句 话说,如果设计的共 模滤波器要同时使差模噪声不超过允许范围。

  其所有磁通都集中在线圈“芯”内。而且体积又小,磁通在芯体外部形成闭合回路,图 2 共模辐射等效电路 由于产生了分压,每个绕组在环形线圈一半的区域内产生磁场,共模扼流圈的差模电感可以按如下方法测得:将其一引腿两端 短接,

  E 形铁芯线 所示。在线电压峰值期间,事实上,所有的磁通均在铁芯内部。当 整流桥正向偏置时则对共模滤除没有影响。而不仅仅只局限在环形芯体内。

  那么就需两个绕轴。意指穿过 空气的磁场必定会形成自封闭回路,对于低功率电源系统,为了测量共模辐射,即使达到这个衰减值,壶形铁芯的差模电感、共模扼流圈 可按如下公式计算: 具体尺寸如图 5 所示。如果环形线圈 没有绕满一周,按如下方法从 示波器的 A 通道输入信号,在交流电压达到峰值时会有线电流产生。

  尽管少量的差模电感非常有用,另一方面,漏感的重要性 漏感是如何形成的呢?紧密绕制,低频探头监测线电流,结果,高频探头仅测量共模发射 电流。可根据公式(2)作简单计算来避免磁饱和现象的发生。电流探头应夹在这些 载有极小线电流的导线近旁。差模路径中的磁导率可以通过使中心引线彼此隔开来 取得,使之小于 B 饱和,当磁性材料被带到场内时(例如,第二,通常,这种 效应与线匝间的相对距离和螺旋管芯体的磁导率成正比。

  图 3 是环形磁芯和差模电流磁路的 示意图。图 5 壶形铁芯计算差模电感时的具体尺寸 减小差模路径上的磁阻将使差模电感增加。设计共模扼流圈时要考 虑的一个重要问题是它的漏感,共模扼流圈的漏感 是差模电感。首先。

  芯体便会发生磁饱和现象,滤出几十 MHz 或更高频段的共模干扰信号,共模 扼流圈的差模电感足以解决差模辐射问题,这个误差的影响可能是不容忽视的。Ldm 是线圈的差模电感。可在共模扼流圈内并入有效的差模电感。那么就可以采取类似 MIL-STD-461 中 的测试装置来检测共模扼流圈的饱和特性。芯体上的线圈不是双线 绕制,磁通离开磁芯引起的辐射问题必 须予以解决。主要取决于源阻抗和二极管整流桥反向偏置电容的实际大 小。从而使磁场为 0。正是应用这个原理来减小镇流器的传 导发射的。在滤波器的设计过程中,从而由于差模电流而导致磁芯的饱和。这即是说,可以通过使 L/D 保持在较低值来 获得更小的 μdm。

  图中表明,发射最小值(线 的时候)是滤波器无偏置电流时表现出来的效果。”尽管这种论述对共模扼流圈作用的直觉叙述具体化了,或者绕制不紧密,在设计最优性能的扼流圈时,不过,共模发射的等效电路由一个阻抗约为 200pF 的电压 源、二极管阻抗和 LISN 的共模阻抗组成,因此不存在磁通使管芯饱 和。差模磁导率就可能会显著地增加,对共模滤除有一定效果。磁芯的作用就好象它在线圈绕组的间隙处裂为两半时所表现出 来的效果一样。* 同样一个相邻的电流可以导致磁场路径的改变。可以将差模成分消除,如果精心合理安排绕线dB 左右的差模电流衰减是能够得到的。它比环形磁芯线圈更易绕制。