分享好友 电磁兼容首页 电磁兼容分类 切换频道

磁粉芯在高性能EMI滤波器中的应用

2010-04-301860陆凡(译)电源技术应用
摘要:介绍了用铁硅铝磁粉芯制作的单级和双级滤波器的频率响应特性。对应用三种不同磁粉芯材料(铁镍钼合金、50%铁镍合金、铁硅铝合金)所制成的滤波器的性能进行了测试,并给出相关的特性曲线。

关键词:滤波器  磁粉芯  电磁干扰  射频干扰

1 引言

铁镍钼合金MPP,高磁通铁镍50%HF合金和铁硅铝合金SUPERMSS等三种不同材料的磁粉芯已被广泛地应用在电源滤波电感之中。特别是在抑制和过滤差模传导EMI的线路滤波(PowerLineFiltering)电路中,上述三种磁粉芯都有独具特色的应用。本文将从滤波电路简介开始,再通过实例说明使用多只电感器在滤波电路中的优点。

除此之外,还将对上述三种不同磁粉芯材料所制作的电感器,在一定的工作频率和不同电流下所产生的功率损耗和电感稳定性做逐一对比。对应不同的工作频率,电感器可以得到不同的等效串联电感,等效串联电阻和等效串联阻抗,这些数值反映了绕线
分布电容大小和磁粉芯中涡流损耗的大小。

2 单级与多级滤波器

在电力和电子功率变换系统中,滤波器均采用L?C电路。这种滤波器一般为“低通滤波器”。

滤波器设计非常复杂,需要数学计算,计算机辅助工程和实际经验相结合。
按此在新窗口浏览图片
本文考虑两种滤波器,如图1所示,一种是单级(一只电感和一只电容组成),另一种是双级(两只电感和两只电容)。

接有滤波器的电路具有明显的频率响应特性,但是由于负载和电源的阻尼作用,频率响应又是有限的。在实际应用中,还要考虑电感器绕组电阻,磁粉芯损耗,电容器引线、电极和介质损耗影响。更高频率下的损耗构成附加阻尼有利于滤波器稳定运行。而且寄生参数(如电容器引线电感和电感绕组的分布电容)都会对滤波器性能产生影响。
按此在新窗口浏览图片
寄生参数如图2所示,RS为电感器的等效串联电阻,RC为电容器的等效串联电阻。

用几种型号的美国阿诺公司SUPER-MSS铁硅铝磁粉芯制做单级滤波器和双级滤波器,具体设计参数为:

(1)单级滤波器电感磁芯采用一只铁硅铝MS-130060-2型(磁导率为60),电感量为13.2μH,电感绕组导线采用3股18AWG线规漆包线,DC直流电阻值为4.5mΩ,电容器采用一只聚丙烯电容,电容量为15μF。

(2)双级滤波器两只电感分别采用两只铁硅铝MS-106060-2型(磁导率为60),每只电感量为7.95μH,电感绕组导线也采用与单级滤波器相同的三股18AWG漆包线,圈数为10圈,电感总电阻为5.4mΩ,电容器分别采用两只聚丙烯电容,电容量分别为15μF。由于每只电感所绕的圈数少,所以在同样电流下所产生的直流磁场强度要低14.5%。
收藏 0
打赏 0
评论 0
详解开关电源电磁干扰产生原理及三种控制技术
电磁干扰的产生与传输电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式,另一种则是辐射传输方式。传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接,干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。辐射传输是

0评论2025-03-1026

电子产品中PCB的EMI控制技术
随着IC器件集成度的提高,设备的逐步小型化和器件的速度愈来愈高,电子产品中的EMI问题也更加严重。从系统设备EMC/EMI设计的观点来看,在设备的PCB设计阶段处理好EMC/EMI问题,是使系统设备达到电磁兼容标准最有效、成本最低的手段。本文介绍电子产品中电路PCB设计中的EMI控制技术。

0评论2025-01-05127

电路板布局布线及连接线耦合EMI辐射超标
电子产品产生电磁兼容问题都必须具备以下三个条件:骚扰源(干扰源)、耦合途径、敏感设备,我们称之为电磁兼容三要素,缺少任何一个都构不成电磁兼容问题。骚扰源:即是产生骚扰的电子电气设备或系统,说明骚扰从哪

0评论2021-11-23277

直流电机的EMI的分析与设计
在我们碰到的直流电机的电磁兼容问题上,通常是具有换向气的直流电机(转子励磁调速电机等类同)在电机运行的过程中会产生一定的电磁骚扰。由于在直流电动机或直流发电机在运行时,电枢绕组器件由某一支路进入另一支

0评论2021-11-23689

三个方面解决LED驱动电源的电磁干扰问题
熟悉电源电路设计的朋友们都知道,在LED电源的设计过程中,电磁干扰EMI是个不小的难题,那么如何能解决这个问题?本文将从这一角度来分享对电磁兼容性的处理,让电磁干扰不再是难题!电磁兼容(EMC)是在电学中研究意

0评论2021-03-23932

如何改善开关电源电路的EMI特性?
摘要:开关式电源设计发展趋势是小型化。开关电源小型化设计中,提高开关频率可有效提高电源的功率密度。但随着开关频率提升,电路电磁干扰(EMI)问题使电源工程师面临了更大的挑战。本文以反激式开关拓扑为例,从

3评论2021-01-28576