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共模电感为什么能够抑制开关电源中的EMI?

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来源:发布日期 2020-06-12 17:05:10浏览:-
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共模电感(CommonmodeChoke),也叫共模扼流圈,常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中,共模电感也是起EMI滤波的作用,用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。  

电感器作为磁性元件的重要组成部分,被广泛应用于电力电子线路中。尤其在电源电路中更是不可或缺的部分。如工业控制设备中的电磁继电器,电力系统之电功计量表(电度表)。开关电源设备输入和输出端的滤波器,电视接收与发射端之调谐器等等均离不开电感器。电感器在电子线路中主要的作用有:储能、滤波、扼流、谐振等。在电源电路中,由于电路处理的均是大电流或高电压的能量传递,故电感器多为“功率型”电感。  

绕线共模电感 滤波器 2012

正是因为功率电感不同于小信号处理电感,在设计时因开关电源的拓扑方式不一样,设计方式也就各有要求,造成设计的困难。当前电源电路中的电感器主要用于滤波、储能、能量传递以及功率因数校正等。电感器设计涵盖了电磁理论,磁性材料以及安规等诸多方面的知识,设计者需对工作情况和相关参数要求(如:电流、电压、频率、温升、材料特性等)有清楚了解以作出最合理的设计。  

电感器的分类:  

电感器以其应用环境、产品结构、形状、用途等可分为不同种类,通常电感器设计是以用途及应用环境作为出发点而开始的。在开关电源中以其用途不同,电感器可分为:  

共模滤波电感器(CommonModeChoke)  

常模滤波电感器(NormalModeChoke)  

功率因数校正电感(PowerFactorCorrection-PFCChoke)  

交链耦合电感器(CouplerChoke)  

储能平波电感(SmoothChoke)  

磁放大器线圈(MAGAMPCoil)  

共模滤波电感器因要求两线圈具有相同的电感值,相同的阻抗等,故该类电感均采用对称性设计,其形状多为TOROIDUUET等形状。  

共模电感的工作原理

共模滤波电感器又称共模扼流线圈(以下简称共模电感或CM.M.Choke)或LineFilter。  

在开关电源中,由于整流二极管和滤波电容以及电感中的电流或电压急剧变化,产生电磁干扰源(noise),同时输入电源中也存在工频以外的高次谐波噪声,这些干扰若不加以扼制,将对负载设备或开关电源本身造成损害,因此若干国家之安规机构对电磁干扰(EMI)发射量均作出了相应的管制规定。

当前开关电源的开关频率日趋高频化EMI也随之日益严重,所以开关电源中均须设置EMI滤波器,EMI滤波器需对常模及共模噪声均作出相应的抑制,以达到某一规定标准。常模滤波器负责滤出输入或输出端两根线间之差模干扰信号,共模滤波器负责滤出两条入线之共模干扰信号。实际共模电感因其工作环境不同,又可分为ACCM.M.CHOKEDCCM.M.CHOKESIGNALCM.M.CHOKE三种,在设计或选用时应于以区分但其工作原理完全相同

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