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物联网智能设备-EMI传导输入滤波器的分析 【二】

发布日期:2022-10-18浏览次数:6

物联网智能设备--Tracy参数影响耦合通道的特性

以上分析:在30MHz EMI led干扰频段,我通常使用开关网络路径图来分析大多数开关网络故障的耦合通道。然而,开关电源中的所有实际设备,如电抗器、电容器、传感器、开关和二极管,都包含散射参数。所研究的频带越宽,等效电路的阶数越高。因此,电源的等效电路,包括组件的散射参数和组件之间的耦合,将变得更加复杂。

注:在高频下,散射参数对耦合信道的特性有很大影响,分布电容的存在将成为电磁干扰信道。如果开关的功率较大,则开关通常需要添加散热器。在高频下,散热器和开关管之间的分配容量不容忽视。它可以与空间定向辐射干扰源形成电力线传导的共模干扰源。

考虑到上述问题,我们的第一个想法是插入滤波器设计。因此,交换网络布线的有效设计实际上是我们的插件滤波器的设计!

注意设计的关键思想:在输入端增加一个滤波器,滤波器的电阻不能与电源电阻一致。公式越重,电阻越好,插入损耗性能越好。也就是说,如果噪声源的内阻低,则连接的EMI滤波器的输入阻抗应该高(例如,具有大电感的串联电感器)。如果噪声源的内阻高,则EMI滤波器的输入电阻应低(例如,大的并联电容)。由于线路阻抗不平衡,两个分量在传输过程中发生变化,情况变得复杂。

物联网智能设备

aa75w电子产品交换网络的EMI滤波器测试建议采用以下结构:

电路设计输入滤波器原理图

测试输入滤波器电路的10dB设计裕度(假设模拟负载测试)

工业和住宅产品的EMI标准如下:

传导干扰的测试频率范围为0.15.30mhz,极限值为:

在0.15-1MHz的频率范围内,干扰主要以差模形式存在。

在1-10MHz频率范围内,干扰形式为差模和等模共存;

在10MHz以上,干扰形式主要为共模。

执行器分析:

当开关接通时,通过电源线的电流逐渐增加,当开关断开时,电流突然变为零。因此,通过电力线的电流是富含高频谐波分量的三角形高频脉冲电流。随着频率增加,该谐波分量的振幅变得越来越小。相反,随着频率的增加,设备之间的分布容量变得越来越重要。小的公共电流将导致大的电磁干扰。

滤波器设计:通过以上分析,在了解产品的干扰特性和输入阻抗特性后,很容易设计或选择滤波器。预设过滤器可以访问过去累积的过滤器数据库,比较过滤器参数,并找到合适的过滤器。如果没有合适的过滤器或您想设计特殊过滤器,可以使用特殊过滤器设计软件。

物联网智能设备--设计的公式计算软件的机制:

1.一般来说,开关电源的噪声分量约为1-10mhz,因此EMI滤波器的插入电阻应低至1-10mhz。

2.滤波器的CM滤波器的谐振频率应为10khz-50khz。应小于开关频率。

3.理论上,电感越大,EMI抑制效果越好,但电感越高,截止频率越低。实际滤波器可以达到一定的宽带宽度,高频噪声抑制效果较差。

例如,我使用20MH传感器进行频率电感频率阻抗分析。

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频率感知曲线:

频率阻抗曲线:

警告:

电感越高,绕组旋转越多,铁氧体磁芯的UI越高,低频电阻(直流电阻)越高。随着速度的增加,分布式容量也增加,整个高频电流通过该容量。由于我多年的设计经验,ui-10k是铁氧体材料的理想选择。因为表面容易饱和。

输入滤波器如下:

EMI的等距效应和模型效应如下:

计算谐振频率(滤波器端频率):

EMI输入滤波器计算a75w物联网和智能设备上的开关电源,如下所示:

测试滤波器的EMI数据对应于根据Excel原理计算的理论参数数据。因此,我们可以导出不同应用条件下的EMI滤波器设计!


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