開關(guān)電源LC濾波器的主要功能是濾除紋波,滿足EMI的需求??词呛唵?,就電感和電容,設(shè)計實際中有很多要考慮的因素,電感電容的特性,還有布板和其他元件的分布參數(shù)。還要考慮濾波器的輸入輸出阻抗。
LC濾波器有高通濾波器,低通濾波器和帶通濾波器。在開關(guān)電源中使用的主要是低通濾波器,還有帶通濾波器。常見基本低通濾波器的電路形式如下圖所示:
1. L型濾波器的負載阻抗高,源阻抗低;
2. 倒L型濾波器的負載阻抗低,源阻抗高;
3. T型濾波器的負載阻抗低,源阻抗低;
4. Π型濾波器的負載阻抗高,源阻抗高。
在實際使用一般遵循這個規(guī)則,實際中阻抗很難估算特別是高頻段,由于寄生參數(shù)的原因,電路阻抗變化很大,電路阻抗還和電路的工作狀態(tài)有關(guān),所以實際中根據(jù)實際調(diào)試為準。作為EMI的濾波器為了增加插入損耗,要讓濾波輸入輸出阻抗處于失配。下面是開關(guān)電源輸入濾波器的阻抗匹配文獻供大家參考。
LC濾波器在實際使用中單級不能滿足要求,還才用級聯(lián)合組合方式,常見的EMI濾波器的結(jié)構(gòu)如下圖所示
1. CX1、CX2是X電容; LCM是共模電感; LDM是差模電感; CY1、CY2是Y電容;
2. X電容和差模電感共同抑制差模干擾,Y電容和共模電感共同抑制共模干擾;
3. 實際中共模電感存在漏感,漏感也有抑制差模干擾的作用。
在電路中X電容和差模電感,共模電感的漏感構(gòu)成π型濾波器,起頻率特性和π型濾波器相同。在實際使用中當X電容容量大于0.1UF時,需要并聯(lián)放電電阻來滿足安規(guī)要求,電容容量越大,放電電阻阻值越小,電阻還要注意功率要滿足實際需要,通常用多個電阻并聯(lián)和串聯(lián)來滿足功率要求。以下是電源EMI濾波器的設(shè)計方法的文獻來自網(wǎng)絡(luò)供大家參考。
電源EMI濾波器的設(shè)計方法.pdf
問:共模線圈選擇時的電感值如何來定?
答:根據(jù)需要抑制的頻率,利用共模電感的電感量和Y電容的諧振頻率來確定,實際中還要考慮元件分布參數(shù)和板的布局,所以很多是開始大概確定一個值,后面通過預(yù)測,再確定,與經(jīng)驗有很大關(guān)系。有的資料上有介紹和開關(guān)電源的頻率有關(guān)系:50KHZ約30MH,75KHZ約15MH,100KHZ約10MH。實際中電感量不是越大越好,我以前也是這種錯誤的認為,電感量越大,匝數(shù)越多,分布電容越大,高頻下反而不利,繞組電感是要盡量減小分布電容。共模電感的電感量往往和Y電容的容量一起考慮,電容容量大,電感的電感量就可以小,但是電容的容量不能過大,與安規(guī)要求的漏電電流大小有關(guān)系。
共模電感設(shè)計:
設(shè)計共模電感時還要注意磁芯材質(zhì)的選擇,具體根據(jù)實際需要來確定,不是Br越大越好,和工作溫度和帶寬都有一定的關(guān)系。實際中由于兩個繞組不完全對稱,還存在漏感,漏感是好處可以抑制差模干擾,不利是方面要注意不要出現(xiàn)磁飽和,由此可見漏感的存在是矛盾的,從抑制差模干擾來看是越大越好,從避免磁飽和來看是越小越好,個人認為是小好,抑制差模干擾可以用差模濾波器來完成,實際用要想漏感小可以用磁環(huán),但是電感量不能做到很大,要漏感大點可以用EE和U型磁芯。根據(jù)實際需要可能用兩個不同電感量是共模濾波器來抑制不同 的頻率。關(guān)于線徑的選取,可以按照電流密度4-8A/平方毫米來選取,電流的大小和輸出功率,電源效率,PF值有關(guān):I=Po/η/PF/Vi。
轉(zhuǎn)載來源:http://bbs.21dianyuan.com/thread-238264-1-1.html
作者:lclbf
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