js99699金沙-jin2015金沙网站-205511金沙

祛除EMC的三大利器:电感、磁珠、电容-205511金沙-www.77508b.com

2016-08-18

jin2015金沙网站

   滤波电容器、共模电感、磁珠正在EMC设想电路中是常见的身影,也是祛除电磁滋扰的三大利器。关于这这三者正在电路中的感化,信赖另有许多工程师搞不清楚。本文从设想设想中,具体剖析了祛除EMC三大利器的道理。

  三大利器之滤波电容器

  只管从滤除高频噪声的角度看,电容的谐振是不期望的,然则电容的谐振其实不是老是有害的。当要滤除的噪声频次肯定时,能够经由过程调解电容的容量,使谐振点恰好落在骚扰频次上。

  正在现实工程中,要滤除的电磁噪声频次每每高达数百MHz,以至凌驾1GHz。对如许高频的电磁噪声必需运用穿心电容才气有效地滤除。一般电容之所以不克不及有效地滤除高频噪声,是由于两个缘由,一个缘由是电容引线电感形成电容谐振,对高频旌旗灯号显现较大的阻抗,减弱了对高频旌旗灯号的旁路感化;另一个缘由是导线之间的寄生电容使高频旌旗灯号发作耦合,低落了滤波结果。

  穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声,是由于穿心电容不只没有引线电感形成电容谐振频次过低的题目,并且穿心电容能够间接安装正在金属面板上,应用金属面板起到高频断绝的感化。然则正在运用穿心电容时,要注重的问题是安装题目。穿心电容最大的缺点是怕高温文温度打击,那正在将穿心电容往金属面板上焊接时形成很大难题。很多电容正在焊接历程中发作破坏。特别是当需求将大量的穿心电容安装正在面板上时,只要有一个破坏,就很难修复,由于正在将破坏的电容拆下时,会形成相近别的电容的破坏。

  三大利器之共模电感

  因为EMC所面对解决问题大多是共模滋扰,因而共模电感也是我们常用的有力元件之一,共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模滋扰抑止器件,它由两个尺寸雷同,匝数雷同的线圈对称天绕造正在同一个铁氧体环形磁芯上,构成一个四端器件,要关于共模旌旗灯号显现出大电感具有抑止感化,而关于差模旌旗灯号显现出很小的泄电感几乎不起作用。道理是流过共模电流时磁环中的磁通互相叠加,从而具有相称大的电感量,对共模电流起到抑止感化,而当两线圈流过差模电流时,磁环中的磁通互相抵消,几乎没有电感量,以是差模电流能够无衰减天经由过程。因而共模电感正在均衡线路中能有效地抑止共模滋扰旌旗灯号,而对线路一般传输的差模旌旗灯号无影响。

  共模电感正在建造时应知足以下要求:
  1)绕造正在线圈磁芯上的导线要互相绝缘,以包管正在瞬时过电压感化下线圈的匝间不发作击穿短路。
  2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要泛起饱和。
  3)线圈中的磁芯应取线圈绝缘,以防备正在瞬时过电压感化下二者之间发作击穿。
  4)线圈应尽量绕制单层,如许做可减小线圈的寄生电容,加强线圈对瞬时过电压的而授才能。

  一般状况下,同时注重挑选所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因而我们正在挑选共模电感时需求看器件材料,重要凭据阻抗频次曲线挑选。别的挑选时注重思索差模阻抗对旌旗灯号的影响,重要存眷差模阻抗,稀奇注重高速端口。

  三大利器之磁珠

  正在产物数字电路EMC设想历程中,我们常常会运用到磁珠,铁氧体质料是铁镁合金或铁镍合金,这类质料具有很下的导磁率,他能够是电感的线圈绕组之间正在高频下阻的状况下发生的电容最小。铁氧体质料一般正在高频状况下运用,由于正在低频时他们重要程电感特性,使得线上的消耗很小。正在高频状况下,他们重要呈电抗特性比而且随频次改动。现实运用中,铁氧体质料是作为射频电路的高频衰减器运用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻和电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相称下,以至于电流悉数经由过程电阻。铁氧体是一个斲丧装配,高频能量正在上面转化为热能,那是由他的电阻特性决意的。

  铁氧体磁珠取一般的电感比拟具有更好的高频滤波特性。铁氧体正在高频时显现电阻性,相当于品质因数很低的电感器,以是能正在相称宽的频次范围内连结较下的阻抗,从而进步高频滤波效能。 正在低频段,阻抗由电感的感抗组成,低频时R很小,磁芯的磁导率较下,因而电感量较大,L起重要感化,电磁滋扰被反射而遭到抑止;而且这时候磁芯的消耗较小,全部器件是一个低消耗、下Q特性的电感,这类电感轻易形成谐振因而正在低频段,偶然能够泛起运用铁氧体磁珠后滋扰加强的征象。 正在下频段,阻抗由电阻身分组成,跟着频次降低,磁芯的磁导率低落,致使电感的电感量减小,感抗身分减小。然则,这时候磁芯的消耗增添,电阻身分增添,致使总的阻抗增添,当高频旌旗灯号经由过程铁氧体时,电磁滋扰被吸取并转换成热能的情势耗散失落。

  铁氧体抑止元件普遍应用于印制电路板、电源线和数据线上。如正在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑止元件,便能够滤除高频滋扰。铁氧体磁环或磁珠公用于抑止信号线、电源线上的高频滋扰和尖峰滋扰,它也具有吸取静电放电脉冲滋扰的才能。

  运用片式磁珠照样片式电感重要借在于现实运用场所。正在谐振电路中需求运用片式电感。而需求消弭不需要的EMI噪声时,运用片式磁珠是最好的挑选。 片式磁珠和片式电感的运用场所: 片式电感: 射频(RF)和无线通讯,信息技术装备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(小我私家数字助理),无线遥控体系和高压供电模块等。片式磁珠: 时钟发作电路,模仿电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(好比串口,并口,键盘,鼠标,远程电信,当地局域网),射频(RF)电路和易受滋扰的逻辑装备之间,供电电路中滤除高频传导滋扰,计算机,打印机,录像机(VCRS),电视体系和手提电话中的EMI噪声遏止。

  磁珠的单元是欧姆,由于磁珠的单元是根据它正在某一频次发生的阻抗去标称的,阻抗的单元也是欧姆。磁珠的DATASHEET上一样平常会供应频次和阻抗的特性曲线图,一样平常以100MHz为尺度,好比是正在100MHz频次的时刻磁珠的阻抗相当于1000欧姆。针对我们所要滤波的频段需求拔取磁珠阻抗越大越好,一般状况下拔取600欧姆阻抗以上的。

  别的挑选磁珠时需求注重磁珠的通流量,一样平常需求降额80%处置惩罚,用正在电源电路时要思索直流阻抗对压降影响。

                                                                                        转载自电子元件手艺网