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如何选用EMI滤波器?

2022-07-20 17:46
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谈到滤波器的选用,我们应该根据应用场合、目的及要求等不同,分别选用不同的滤波器,今天维爱普小编就和大家一起探讨一下吧。

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一般来说,选用的原则大致如下:

1、工作条件:电流I,电压V,工作温度T和体积尺寸

额定电流

额定电流对应额定工作温度,超过额定工作温度的需降额。低于额定工作温度的,工作电流以额定电流为准。

额定电压

一般情况下,交流滤波器可用作同等电压的直流滤波器,如果用于更高的DC电压,需咨询厂家。对滤波器而言,标称的额定电压为器件允许的最大工作电压。

其它特殊要求

例如医疗专用的低漏电流、高等级绝缘要求、IT电网的适用、高脉冲电压、过长的输出电缆等等。此要求非常重要,直接关系到电源滤波器是否适用。如果随意选取,轻则可能导致失效,也可能导致安全事故。

安装位置及要求

电源滤波器大部分用于电源的输入端,一般要求滤波器的安装板为金属平板(无绝缘层覆盖且防氧化),且最好大面积接地。如无相应条件,要尽可能减少接地线的阻抗,减少接地电阻。

2、使用要求:

a、常规应用

此类应用于大部分设备或系统内部的控制板、开关电源或功能器件等。此时一般选用常规中等功能的就行。

行业有个3dB的说法,就是如果滤波器衰减干扰达到3dB,则干扰的能量仅为原来的一半。一般来讲,电源滤波器在其工作频段的衰减能力都有数十dB,所以对常规来讲,干扰能量经过衰减后已经比较小了,对系列的影响也相应变小,可靠性得到较好保障。

b.有明确标准

用于家用电器、机械设备、电机控制器等应用的滤波器,需配合设备通过相应标准。这些应用有明确的要求及标准,电磁干扰值(传导干扰)必须限定在某一标准范围之内。

此时,应尽可能提供信息给滤波器生产厂家,厂家会根据应用情况选择类似应用的产品供初步测试(条件允许的条件下,可以多提供几种类型),再根据现场测试情况做调整。如变频器的开关频率、整流方式、电机工作频率、电缆类型及长度,有无输出滤波等等。

c.功能要求

除了EMI的相关标准要求,还有些功能性要求。例如用于变频器输出的滤波器,需保护电机绝缘、电缆绝缘,减少轴承电流等等。此时,对不同的要求,应对方案及产品也有较大的差异。

其它:滤波器的阶数

在很大部分人的印象中,滤波器的阶数(此处仅指共模电感数量)越多越好。但事实上,不同电源滤波器对不同频率的衰减是不同的。一般来讲,对于同样体积的双阶滤波器,其电感值(和、或电容值)一般小于单阶中的一个电感的电感值。

双阶滤波器会有两个衰减振荡点,假设在同样体积下,某双阶滤波器振荡点分别在1M~4M和10M~15M,衰减为55dB。此时,如果选用双阶滤波器,就会完美的错过了EUT本身的干扰频率,此时,单阶滤波器的肯定比所说的双阶滤波器好。

当然,也有可能EUT的干扰频率刚好落在双阶滤波器的干扰振荡频率上,此时就是双阶滤波器比单阶的好。也就是说,单阶或双阶滤波器不存在谁好谁不好的问题(基于可对比的前提下),适合的才是最好的。

同理,对于滤波器内的磁芯材料,也不存在非晶、纳米晶的就一定比锰锌的好,因为每种材料所对应的干扰频段是不一样的,EUT本身的干扰频率和所选滤波器的干扰抑制频段相匹配才是最好的。

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