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电感器变压器典型应用电路——开关电源电路
EMI 滤波典型电路
差模噪声、共模噪声及差模电感器、共模电感器
输入导线之间的 EMI 电压称之为差模噪声。导线对接地端的噪声称
之为共模噪声,差别见下图(以开关电源的差模干扰和共模干扰为
例)。
差模噪声与共模噪声的区别
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共模电感器设计
开关电源产生的共模噪声频率范围从 10kHz ½ 50MHz 甚至更高,
为了对这些噪
声有效的衰减,那么在这个频率范围内,共模电感器就必须提供足够高的阻抗。
因此高磁导率的锰锌铁氧½和非晶材料是非常适合的。
共模电感器的阻抗 Zs 由
串联感抗 Xs 和串联电阻 Rs 两部分组成, Zs 、 Xs 、 Rs 三者随频率变化的
典型趋势见下图。
Zs 、 Xs 、 Rs 与频率的关系曲线
从图中我们可以看出在 750kHz 以下, Xs 在 Zs 中占主要部分,
750kHz 以上 Rs 在 Zs 中占主要部分。
对于抑制共模噪声的电感器,
需要在一个磁芯上绕制两组电流方向相
反的导线,并½用高磁导率的磁芯,如磁导率为 5k 、 7k 、 10k 、
12k 材料和非晶磁芯
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外½结构 :
图 1
模电感器设计
图 2
对于抑制差模噪声的电感器,
要求磁芯材料在偏磁场下仍然½够保持
磁导率指标。下图中,标出了流经电感器的电流 I ,电压 V 和磁芯
中的磁场强度曲线,
并且画出了差模滤波器和共模滤波器在开关电源
中的应用线路图。在输入端,可以是交流输入(如市电),也可以是
电池供电(如 48V ,用于电信设备中)。½电池供电时,磁化电流
是恒定的直流电。对于高功率因数的交流电系统,磁化电流接近正弦
波波½。而½功率因数的交流电系统,其磁化电流则由一系列的交变
脉冲叠加组成。
适合制½差模电感器(扼流圈)的磁心材料是具有高 Bs 值的金属磁
粉心磁环和开路铁氧½磁芯,½是考虑现在的 EMI 和 EMC 的要求,
½用铁镍钼、铁镍 50 、铁硅铝三种闭和磁路的金属磁粉心磁环是最
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合适的,因为这三种磁心材料在偏磁场下具有极½的电感量保持½
力。 三种金属磁粉心材料进行比较:高磁通铁镍 50 磁粉心的性½
最½,因为它在高饱和磁通密度下具有保持电感量的½力,同时它还
提供在高频下所需要的阻尼衰减功½,
½是由于该材料本身所具有的
磁滞伸缩产生的音频噪声,
致½高磁通铁镍 50 磁粉心在 50Hz 或者
60Hz 下,会产生音频噪声(嗡嗡声)。½然直流磁化电流不会产生
音频噪声,所以它最适合用制½电池供电(工½电流为直流)的电源
系统中的输入滤波电感器。铁镍钼、铁硅铝磁粉心½具有特别½的磁
滞伸缩系数,它们½不会产生音频噪声。铁镍钼磁粉心在直流偏磁场
下的磁导率变化量最小,这是它的一个优点。铁硅铝磁粉心的单½½
积成本最½,因此最适合制½民用差模电感器,铁镍 50 和铁镍钼磁
粉心的价格远远高于铁硅铝磁粉心更适合军用和一些对½积和性½
要求高的场合。
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外型结构图:
图 1
图 2
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