在采取具體措施之前,我們必須對EMI濾波器中關鍵器件對濾波插損的作用有清晰的了解,這樣才能做得精準調參,避免做繁雜的無用功。
EMI濾波器拓撲是依據阻抗失配原則來設計,電源模塊干擾源的差共模阻抗特性決定了濾波器的拓撲形態。對于差模干擾,由于電源輸入電容在整個測試頻段內呈現低阻抗,因此電源差模干擾源對外呈現低阻抗狀態。根據阻抗失配原則,從電源模塊往外看,首先串一個高阻器件,然后用一個低阻抗器件與LISN的的等效100歐姆電阻進行并聯,此時濾波效果最佳。當噪聲超標頻點是由差模噪聲引起的,可增大共模電感兩側的X電容,但要滿足加倍原則,如把容值變為原來的兩倍,這樣效果才會明顯。當出現增加濾波電容效果不明顯時,可能是共模電感的漏感太小,可嘗試在電路中串聯小的差模電感。
對于共模干擾,噪聲最大頻點一般集中在開關頻點及2、3諧波處,且高頻變壓器原副邊寄身電容的容值一般為幾百pf到幾nf,因此在低頻段電源共模干擾源呈現高阻抗,依據阻抗失配原則,從電源模塊往外看,首先先并聯一個低阻抗器件,再串聯一個高阻抗器件,此時濾波效果最佳。
當低頻段噪聲超標是由共模噪聲引起的,可增大共模電感阻抗,值得注意的是,廠家提供的共模感量一般是在1KHz頻率下測得的,而不同磁芯材料的初始磁導率在高頻段阻抗變化很大,因此最好用阻抗分析網絡測試共模電感在150KHz~30MHz頻段范圍內的阻抗曲線。
另一方面可增大靠近電源模塊的Y電容,對于直流電源,無漏電流限制,而對于交流電流,考慮到安規漏電流限制,可在條件允許情況下盡量增大Y電容。在高頻時,電源的共模干擾阻抗會變小,Y電容的失配效果會大打折扣,可能會在高頻段出現諧振峰。造成諧振峰的主要原因是共模干擾源的數百pf到幾nf電容和Y電容接地線寄身電感并聯諧振導致的,因此為解決諧振峰導致的傳導超標,可以采取以下幾個方面的措施:
(1)PCB布局走線時,確保Y電容低阻抗接地,減小引線電感,將諧振頻點推到30MHz以上。
(2)嘗試在Y電容中串聯一個小電阻,減小并聯諧振的品質因數。
(3)在靠近電源連接器的電源線上加1nf或者10nf的Y電容,用以濾除高頻噪聲。以上就是電源傳導測試超標時,調整EMI濾波器參數的一些方法和技巧。
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