濾波器的輸出端與噪聲源相接,而輸入端則與電網相接,目的是防止各種高頻及瞬態噪聲通過傳導方式進入電網。濾波器抑制電磁噪聲的效果,可由插入損耗來衡量:插入損耗越大,濾波效果越好,對傳導干擾的抑制作用越大。
傳導干擾主要表現為差模干擾和共模干擾。
(1)共模干擾抑制
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圖2 帶共模扼流圈的濾波器
共模扼流圈是共模插入損耗中起主導作用的電感元件。根據電磁感應原理,在圖2中,由于共模電流(Icm和I‘cm)方向相同,所以在磁環中所形成的磁力線是相互疊加的,即磁通相互疊加。由于磁通Ф=LI,故共模扼流圈的總電感L=(Ф1+Ф2)/Icm。若將共模扼流圈串在電路中,則相當于在電路中串入了一個低通濾波元件,起到了共模抑制作用。
(2)差模干擾抑制
差模扼流圈是差模插入損耗中起主導作用的電感元件。它采用單個繞組結構繞制,其線上的信號電流在磁環中也產生一定量的磁通,故很容易達到飽和。因此差模扼流圈電感值較小,數量級一般在μH。共模扼流圈在一個磁心上采用兩個相同繞組的結構,兩個繞組電流方向相反,其信號電流在磁環中產生的磁通相互抵消,故不會存在磁飽和現象。因此其電感值可以較大,共模磁環的數量級一般在mH。
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圖3 帶差模扼流圈的濾波器
根據電磁感應原理,在圖3中,由于差模電流(Idm和I‘dm)的作用,在磁環中產生磁通,因而產生電感,所以在電路中串入了一個低通濾波元件,從而起到了差模抑制作用。當然,由于Icm同樣會產生磁通,進而產生電感,所以差模扼流圈對共模干擾同樣有抑制,但抑制共模干擾需要產生較大的電感,而差模扼流圈產生的電感量較小,所以對共模干擾的抑制作用較小。
同樣,根據電磁感應原理,由于差模電流(Idm和I‘dm)方向相反,所以在磁環中所形成的磁力線是相互抵消的,即磁通相互抵消,因此共模扼流圈對差模電流五抑制作用。在實際生產中,由于兩條線(1和2)不可能做到完全平衡(引線長度和漏感的不完全對稱),所以存在不平衡電感Le,Le的值一般小于L/100。因此,共模扼流圈對差模干擾也起作用,但作用很小。
上述無源EMI濾波器是互易的,它既能抑制電子鎮流器的電磁干擾送入電網,又能抑制電網內的電磁干擾進入電子鎮流器中。
帶共模電感的EMI濾波器的元件參數,不能按沒有互感的濾波器所得到的公式進行計算。通常要先決定所采用的電路結構,然后利用共模等效電路,用網絡分析理論,求出它的共模插入損耗。
4.2輻射干擾的抑制措施
1)屏蔽
電子鎮流器雖然自身產生輻射干擾,并且輸出導線和燈管也產生輻射電磁干擾,但可以通過將電子鎮流器裝進帶有接地點的金屬屏蔽外殼,連同燈具金屬殼體可靠接地的方法解決。屏蔽是減少輻射干擾最有效的辦法。
2)隔離
電子鎮流器內部電路產生的輻射干擾,在電路周圍以電 磁場的形式,通過電磁耦合對其它線路形成干擾。防止這種干擾最簡單有效的方法是將電子鎮流器與其它線路隔離開來,切斷或削弱它們之間的電磁耦合。隔離的原則和方法是:
(1)干擾線路和其它線路盡可能不要平行排列;
(2)敏感線路與一般線路如平行排列,其間距應大于50 mm;
(3)電源饋線與信號線應予隔離。
4.3 諧波干擾的抑制措施
抑制電流諧波含量與降低燈電流波峰系數往往是相互矛盾的,這兩個參數之間的矛盾可以采用有源功率因數校正技術解決。但是,采用PFC的電子鎮流器,當插入EMI濾波器網絡后,可能會對輸入電流諧波總量(THD)、輸入功率因數(PF)和燈電流波峰比(CF)等技術指標有一定影響。