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1、312电路仿真对噪声硬件分离网络分离特性的理论研究以Paul和Guo的网络作为例子进行分离特性的研究,测试原理和实验的装置如图3-33和图3-34所示。噪声源是由信号发生器(HP 8753C网络分析仪)和0o/180o分相器(Mini-Circuit R产品)组成,以产生模拟的共模或差模噪声,作为分离网络的输入信号。网络输出端分离出来的噪声将输入到EMI接收器中(HP 85047A S-参数测试),以进行噪声的观测和诊断。,图3-33 EMI噪声分离网络特性测试的原理,图3-34 系统测试照片,Paul网络和Guo网络的CM 插入损耗(IL)和CM 抑制比(CMRR)结果如图3-35所示,(a
2、)实验的CM插入损耗,(b)仿真的CM插入损耗,(c)实验的CMRR,(d)仿真的CMRR,图3-35 实验和仿真的共模、差模插入损耗和抑制比结果,从测试的性能曲线可以看出,随着频率的增加,插入损耗和噪声抑制比都呈现下降的趋势,特别是抑制比。插入损耗的变化通常不是很大,最好的插损小于1.5 dB,插损最大可达5.2dB。然而,从低频段到高频段,CMRR特性下降非常快,并且不同网络间的特性也有很大差别。Guo的网络CMRR特性最好,在f=1 MHz时最大可达85 dB,并且最小仍保持在40 dB左右。但对于其它网络来说,CMRR 特性在30 MHz时可能会低于30 dB。可以得到这样的结论,由功
3、率混合器组成的分离网络比基于变压器的分离网络特性要好些,因为它的杂散参数效应比较小,阻抗匹配特性比较好,这同样也与电路的分布有关。对于差模插入损耗和抑制比也可以得到同样的实验结果。同时发现,对于插入损耗和抑制比,实验和仿真的结果具有良好的一致性。这就意味着,在测试条件不便的情况下,仿真可以代替实验对网络的性能进行分析。,进一步的,为考虑分布电容对分离网络性能的影响,用仿真对Guo和Paul的网络作进一步研究。在仿真中,不管是Guo还是Paul的网络,电容的模型都是加在变压器的初级和次级线圈之间的,分布电容值设定为10pF。两个网络的差模抑制比(简称DMRR,以DM作为输入信号,CM作为输出信号
4、)仿真结果如图3-36所示。很明显可以看到,Guo的网络在EMC规定的整个频段,在加入分布电容后,DMRR特性几乎没有发生任何变化。而Paul的网络在该频段则发生了很大的变化。这种现象表明,由变压器组成的Paul的分离网络对于分布参数的影响比较敏感,而由功率混合器组成的Guo的分离网络对分布参数的变化就不是那么敏感了。这说明Guo的网络具有较好的抗干扰性能,这与实验结果也一致。基于电路中元件精度对网络性能的影响,假设这里Guo和Paul的分离网络各自的输入电阻分别有5%,10%and 15%的误差,仿真的DMRR特性如图3-37所示。很清楚可以看到,无论是Guo或是Paul的分离网络,当输入电
5、阻的精度假定为5%时,网络的特性都没有发生变化。当输入电阻的精度假定为10%和15%时,可以得到相同的结果。因此,可以得到这样的结论:元件的精度问题对分离网络的特性影响很小。,图3-36 考虑分布电容后网络DMRR仿真结果(Paul1,Guo1:不考虑分布电容影响)(Paul2,Guo2:考虑分布电容影响),图3-37 考虑电阻精度后网络DMRR仿真结果(Paul1,Guo1:不考虑电阻精度误差影响)(Paul3,Guo3:考虑电阻精度误差影响),313噪声诊断技术应用实例以某型风机调速系统为例,用Guo网络作为分离网络,进行实际传导电磁干扰(EMI)噪声诊断测试。风机调速系统参数为:单相,2
6、50W,AC-DC-AC结构,开关磁阻电机调速系统。现场测试装置如图3-38所示。,图3-38 开关磁阻电机调速系统的噪声分离特性现场测试图,该电机拖动系统产生传导性EMI噪声,经过线性抗稳定网络(LISN)进行噪声的提取,输入噪声分离网络进行噪声的诊断,而后由频谱分析仪(GSP-827)显示测量结果。在实验中通过改变多组开关磁阻电机的转速及转矩等参数,从而测量不同负载环境下该开关磁阻电机调速系统的传导电磁兼容特性。图3-39和3-40分别表示在两种状态下(转速407转/分,转矩0.1牛顿米,输入电压75V;转速407转/分,转矩1.2牛顿米,输入电压75V)的EMI总噪声、共模和差模噪声测量
7、结果。,(a)Total噪声,(b)CM噪声,(c)DM噪声,图3-39 转速407r/min,转矩0.1 NM,输入电压75V时电磁干扰噪声测量结果,实验结果表明,在不同频率段共模噪声和差模噪声各自占据主导地位,总噪声可近似为两种不同噪声模态分量在整个频率段上的叠加。比较而言,共模噪声分量在噪声幅值和频率分布上对总噪声构成的影响更大,该电机拖动系统传导性电磁干扰噪声主要集中在中低频段。可以看出,传导电磁干扰噪声分离网络可以有效地进行噪声诊断,效果良好,这将为噪声抑制和电磁兼容解决方案提供有益帮助。,(a)Total噪声,(b)CM噪声,(c)DM噪声,图3-40 转速407r/min,转矩1
8、.2 NM,输入电压75V时电磁干扰噪声测量结果,32传导性EMI噪声智能处理系统,321传导性EMI噪声智能处理硬件系统图3-41是传导性EMI噪声智能处理系统的硬件测试示意图:主测量装置线阻抗稳定网络(LISN)为自行研发的装置,一端接商用电源,另一端接被测设备(EUT)。按国际标准进行的传导性电磁干扰测量系采用线阻抗稳定网络(LISN),其只能提供电力线上的同时包含共模(CM)和差模(DM)叠加的混合干扰信号,而不同模态信号确定不同滤波器性能、拓扑结构与参数选取。因此在主测量装置的信号输出端获取被测设备的EMI噪声后,输入到共模CM/差模DM分离网络进行模态分离(这里采用Guo提出的分离
9、网络)。分离网络的输出信号即研究所需的独立的CM、DM信号,输入至频谱分析仪(固纬GSP-827),而后由诊断软件对从频谱仪传送到计算机上的信号进行处理。该智能装置不仅可利用硬件提供独立的共模及差模分量,同时也利用软件为滤波器设计提供了有益的诊断信息。,图3-41 传导性EMI噪声智能测试系统示意图,根据计算机软件提供的信息进行EMI滤波器的设计,而后完成EMI滤波器的硬件制作,并将滤波器接入到智能测试系统中,如图3-42所示。主测量装置线阻抗稳定网络(LISN)一端接商用电源,另一端通过EMI滤波器后才接被测设备(EUT),这样可以抑制被测设备产生的电磁干扰噪声。在主测量装置的信号输出端获取
10、被测设备的EMI噪声后,输入到共模CM/差模DM分离网络进行模态分离。分离网络的输出信号输入至频谱分析仪,而后由诊断软件对从频谱仪传送到计算机上的信号进行处理,判断是否满足EMC标准。,图3-42 传导性EMI噪声智能测试、抑制系统示意图,322传导性EMI噪声智能处理软件系统研制噪声诊断与抑制软件设计如图3-43所示,从硬件系统(包括LISN和分离网络DN)来的CM、DM和总噪声信号经频谱分析仪与计算机相连,并通过计算机内相应的软件将噪声信号读入。当计算机读入噪声信号后,首先将各噪声波形复现,而后对各噪声信号进行EMC测试,若各噪声都符合EMC标准且留有一定余量,则显示测试通过,并输出电磁兼
11、容测试报告;否则显示测试失败,并计算各噪声超过EMC标准的幅度以及在哪些频率范围超标。若噪声超过EMC标准,必须进行噪声的抑制即滤波器的设计。首先明确系统的工作频率和要抑制的干扰频率;接着计算参数如插入损耗和转折频率;而后确定滤波器的级数,选择合理滤波器结构并确定滤波器各元件的参数;再进行电路建模和仿真,确定设计的滤波器理论上是否满足要求,否则重新设计滤波器结构;最后确定滤波器的硬件结构,包括元件布局和布线,屏蔽与接地结构等,完成硬件制作。,图3-43 软件设计示意图,图3-44是该系统软件的第一个界面,由该界面可知:该软件系统共有六个主菜单:软件介绍、EMI噪声模态测量、测量结果分析、EMI
12、滤波器设计、噪声抑制结果预测、电磁兼容测试报告。下面简单介绍每个菜单的功能。,图3-44 传导性EMI噪声分析处理系统软件的主界面,图3-45软件使用介绍相当于用户使用指南,它详细地介绍了每个功能菜单的作用。“EMI噪声模态测量”用来测量总噪声、共模噪声、差模噪声,并将测量结果与电磁兼容标准对比。“测量结果分析”提取EMC标准限制线上的噪声超调水平。“EMI滤波器设计”根据测量噪声结果提供滤波器设计的拓扑结构及其相关参数选择。“噪声抑制结果预测”用以显示加滤波器后的总噪声、共模噪声、差模噪声。“电磁兼容测试报告”对测试结果做系统的资料参考。当用户在第一次使用该软件系统时,通过浏览该界面的内容,
13、可以很顺利的使用该软件。,图3-45 软件使用介绍界面,图3-46是EMI噪声模态测量界面,通过按不同的按钮,可以显示传导范围(10K-30M)内总噪声、共模噪声、差模噪声的测试结果,并可将其与美国FCC标准、欧洲CISPR标准、中国GB标准比较,看是否满足各标准。图3-46中显示的噪声波形是对一开关电源(AC/DC,960W)进行测试的结果。可见,在传导范围内,噪声明显超过图中红线标示的美国FCC标准。,图3-46 EMI噪声模态测量界面,图3-47是测试结果分析界面,该界面用来显示经过分离网络模态分离之后测得的共模、差模噪声,并将其与各电磁兼容标准比较,如果超标,可显示超标的第一个频率点,
14、超调量最大的频率点及最后一个超标的频率点,则三个频率点的超调量也可以直接得到。这为EMI滤波器的设计提供了必要的前提条件。对被测设备开关电源的EMI噪声模态测量如图3-47所示,可见其噪声不满足EMC标准,图中给出了超标的详细信息。,图3-47 测量结果分析界面,图3-48是EMI滤波器设计的界面,在此界面上,用户可以选择滤波器的参数,包括类型,安全余量,同时还给出了滤波器类型选择的标准,所选的滤波器的拓扑结构可在界面上实时显示,共模和差模滤波器均有相应的拓扑结构,对于所选的滤波器拓扑结构中元器件的参数可以直接得到。,图3-48 EMI滤波器设计界面,图3-49是噪声抑制结果预测界面,该界面用
15、来显示经过噪声诊断和滤波器抑制后总噪声、共模噪声、差模噪声的波形、共模/差模分量各降低了多少个分贝及噪声经过处理的系统是否已满足了EMC标准等细节。由上述测试结果可见在传导性频率范围内,加滤波器后噪声比不加滤波器时的噪声明显得到抑制,且符合国际电磁兼容FCC标准,通过选择各个不同的标准,用户可以选择美国FCC标准、欧洲CISPR标准、或中国GB标准,并可见加滤波器后测得的噪声是否满足各电磁兼容标准。,图3-49 噪声抑制结果预测界面,图3-50是电磁兼容测试报告界面,可实时显示检测时间,检测的结果是否满足FCC标准,并显示前面用户选择的滤波器的拓扑结构及其所选滤波器的参数等相关信息。,图3-5
16、0 电磁兼容测试报告界面,323传导性EMI噪声智能处理系统的应用作为传导性EMI噪声智能处理系统应用实例,将开关电源接一组(3个)500W,5并联的电阻盘用作被测设备即噪声源,在测试系统中加入自制的EMI滤波器以此作为我们的检测对象。该系统由线阻抗稳定网络LISN,AC/DC,24V 960W直流输出开关电源接一组(3个)500W,5并联的电阻盘,由功率合成器构成的噪声分离网络及GSP-827频谱分析仪构成的EMI噪声智能诊断系统,由EMI滤波器构成噪声抑制系统,供电电源来用单相三线220V交流工频电源。实验装置如图3-51所示。,图3-51 以开关电源拖带阻性负载为被测设备的实验装置图,根
17、据测得的共模、差模噪声与EMC标准的对照情况,设计EMI滤波器结构如图3-52所示,图3-53是实验室研制的EMI滤波器实物图。,图3-52 EMI滤波器结构,图3-53 实验室研制的EMI滤波器,图3-54是该系统中总噪声、CM和DM噪声的测试情况。对比可见,CM和DM噪声已得到明显的分离,总噪声中CM噪声占主导地位。从各噪声加与不加滤波器的对比可见,系统加入滤波器后对噪声显著的进行了抑制。不加滤波器时,总噪声在2.5MHz的频率点为90dBuV,CM噪声在3MHz的频率点为92dBuV,DM噪声保持在80dBuV左右;加入滤波器后,总噪声在2.5MHz的频率点下降至70dBuV以下,CM噪
18、声在3MHz的频率点下降至70dBuV以下,DM噪声下降至70dBuV左右,各噪声都得到了显著的抑制。值得提出的是,由于滤波器各组成元件性能的影响,使得滤波器在高频时未能很好的发挥滤波作用,只能在10KHz-6MHz的范围对噪声进行有效抑制,如何提高滤波器的高频滤波性能仍是一个值得研究的重要问题。,不加滤波器,加滤波器,(a)总噪声,不加滤波器,加滤波器,(b)CM噪声,不加滤波器,加滤波器,(c)DM噪声,图3-54 传导噪声的智能处理结果(纵坐标单位:dBuV),进一步的分析,以此作为智能测试系统的检测对象,其研究实验结果如下。在无噪声分离网络条件下,加与不加滤波器时总噪声的情况对比如图3
19、-55所示,其中(a)图为原始混合噪声;(b)图为经过滤波之后的总噪声。图3-56为由诊断软件设计的共模滤波器滤波特性。图3-57为在有噪声分离网络的条件下,加与不加滤波器时共模噪声的情况对比,其中(a)图为原始共模噪声分量;(b)图为经过共模滤波器抑制之后的共模噪声。,(a)原始总噪声,(b)滤波之后的总噪声,图3-55 加与不加滤波器时的总噪声(无噪声分离网络),图3-56 共模滤波器滤波特性,(a)原始共模噪声分量,(b)滤波之后的共模噪声分量,图3-57 加与不加滤波器时的共模噪声(有噪声分离网络),图3-57(a)是噪声源不带有滤波器的实验结果,此处不需要给出DM噪声分量,因为它不是
20、主要噪声,在噪声抑制中可以忽略。图3-56是涉及CM滤波器设计频率范围的滤波性能,此设计来源于前面描述的诊断软件,这里是理想的特性,且表明CM滤波器是带阻滤波器。图3-57(b)是利用合适的CM滤波器抑制噪声后的实验结果。可以看出通过滤波器可以很好地抑制CM噪声和总噪声,也证实了该传导性EMI噪声诊断与抑制智能装置系统可有效地解决EMI问题。实验结果表明,在不加噪声分离网络时,被测设备的原始混合噪声在多个频率点上均出现高于EMC标准限制线上的噪声超调,不符合电磁兼容标准,且难于区分是以共模噪声还是差模噪声为主,同时也没有滤波器设计所需要的过量噪声分贝及滤波器截止频率等重要信息。但是当加上噪声分
21、离网络后,就可以清楚地看到CM和DM噪声特征与总噪声的关系。另一方面,当采用噪声测量与抑制智能系统后,我们可以直接根据测量得到的模态噪声特征加以诊断,进行滤波器的合理设计,即可以高效地实现噪声抑制,使得被测设备的传导性电磁干扰噪声最终满足电磁兼容(EMC)标准。无论是通过硬件还是软件,在解决传导性电磁干扰(EMI)的问题时,智能测试系统都发挥了重要而高效的作用。,33电磁干扰EMI滤波技术,331滤波技术概况EMI电源滤波器实际上是一种低通滤波器,它无衰减地把直流或50Hz工频的电源功率传送到设备上去,却大大衰减经电源传入的EMI信号,保护设备不受干扰;同时又能抑制设备本身产生的EMI信号,防
22、止进入电源,污染电磁环境,危害其他设备。但是,EMI电源滤波器不等同一般的低通滤波器,二者所关心的滤波器指标、使用环境等都是截然不同的。普通的低通滤波器关心幅频特性、相位特性、波形畸变等特性;而EMI滤波器更关心插入损耗、能量衰减等特性。从使用环境来看,一般低通滤波器工作电平低、工作电流较小,源端或负载端特性较单一;而EMI电源滤波器的工作电压高、额定工作电流大,并且要能够承受瞬时大电流的冲击,另外其源端特性、负载特性随其工作环境的不同变化较大。这些不同之处,使EMI电源滤波器的设计不能完全参照一般滤波器设计技术来实现。,332 EMI滤波器及插入损耗的定义电力电子装置产生的电磁噪声通过传导耦
23、合产生的噪声电平,可以通过滤波电路使之减小到可以接受的水平。这类滤波电路统称为EMI滤波器,标准的EMI滤波器通常是由串联电感器和并联电容器组成的低通滤波电路。EMI滤波器对干扰噪声的抑制能力用插入损耗IL(Insertion Loss)来衡量。插入损耗的定义为:没有滤波器接入时,从噪声源传输到负载的功率P1和接入滤波器后,噪声源传输到负载的功率P2之比,用dB(分贝)表示。滤波器接入前后的电路如图3-58所示。,(a)滤波器接入前,(b)滤波器接入后,图3-58 表示插入损耗的方框图,上述例子说明了重要一点:某个滤波器的插入损耗同时取决于源和负载的阻抗,因此不能独立于终端阻抗而标称。大多数滤
24、波器厂商都提供滤波器插入损耗的频响曲线,由于插入损耗取决于源和负载的阻抗,那么这些指标中如何假设源和负载的阻抗值呢?答案相当明显:假定RS=RL=50,负载阻抗与相线和地线之间、中线和地线之间的LISN的50阻抗相对应。那么源阻抗Rs是多少呢?我们不知道答案,因为源阻抗需要从产品电源输入端看进去,50是令人怀疑的,而且需假定在传导发射测试的频率范围内为常数,所以使用厂家提供的插入损耗数据来评价滤波器在产品中的性能可能得不到理想的结果。,333常用滤波器结构按其频率特性,滤波器大致分为四种:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。图3-59给出了各种滤波器的频率特性曲线。,图3-59 4
25、种滤波器的频率特性曲线,反射式滤波器通常由电抗元件,如电感器和电容器组合而成,在滤波器的通带内提供低的串联阻抗和高的并联阻抗,在滤波器的阻带内提供高的串联阻抗和低的并联阻抗,也就是对干扰电流建立起一个高的串联阻抗和低的并联阻抗。反射式滤波器是通过把不需要的频率成分的能量反射回信号源而达到抑制的目的。1、低通滤波器低通滤波器是电磁兼容技术中用的最多的一种滤波器,用以控制高频电磁干扰。例如电源线滤波器:当直流或市电频率电流通过时,没有明显的功率损失,而对高于这些频率的信号进行衰减。按照其电路形式可作如下分类:,(1)并联电容滤波器如图3-60所示,用来旁路高频能量,流通期望的低频能量或信号电流。其
26、插入损耗为:(3-16),图3-60 并联电容滤波器,图3-61 并联电容滤波器的响应特性,式中,是频率,单位Hz;C是电容量,单位是F;R是连接滤波器两端的电阻,单位是。图3-61是其理想频率特性。但由于实际的电容器引线上存在电感,因此其衰减特性是LC串联网络的衰减曲线。在某一频率上会发生谐振(谐振频率R),超过谐振点之后,电容器呈现电感的阻抗特性,即频率越高,阻抗越大。当干扰频率超过谐振点之后,频率越高,滤波效果越差。在实际工程中必须考虑该因素。要滤除高频的电磁干扰,一定要使电容器的谐振频率R高于干扰频率。有时也利用电容的这个特性对特定频率的干扰进行有效的滤波:即通过调整谐振点,使谐振点在
27、干扰频率附近。图3-62是其实际频率特性。,提高谐振频率的方法是减小引线电感和电容。但有时为了滤除频率较低的干扰信号必须使用较大的电容。因此减小引线电感是最有效的方法。,图3-62 并联电容滤波器的实际响应特性,(2)串联电感滤波器如图3-63所示,其插入损耗为:(3-17)式中,是频率,单位Hz;L是电感量,单位是H;R是接在滤波器两端的电阻,单位是。图3-64是其理想频率特性。,图3-63 串联电感滤波器,图3-64 串联电感滤波器的响应特性,图3-65 串联电感滤波器的实际响应特性,实际的电感绕组中总是存在电阻和电容的,因此实际电感可以等效为电感与电阻串联再与电容并联。电感与寄生电容会形
28、成并联谐振,在谐振点,阻抗非常大,因此滤波器的插入损耗非常大。在谐振点以上,电感呈现容性,随着频率升高而降低。因此一般电感的高频滤波性能不是很好。也可以利用谐振点上阻抗很大的特性,对特定频率的干扰进行有效的抑制。电感可以是空心的,也可以绕在高导磁率材料上,如铁氧体、铁镍合金等。空心电感最大的好处是不会发生饱和,同时电感量随频率稳定。但由于磁力线发散到空间,会造成较强的干扰。带磁芯的电感由于磁力线集中在磁芯上,因此对外界的干扰较少。但正是由于这一特性,它容易受到外界干扰的影响(在磁芯上集中了更多的外界磁场,从而在磁芯中产生了更大的感应电动势)。另外,当流过电感的电流较大时,磁芯会发生饱和,并且电
29、感量随频率和工作电流变化。显然,当源阻抗与负载阻抗很高时,电容滤波器最有效,而当源阻抗与负载阻抗很低时,则效果最差。正相反,当源阻抗与负载阻抗很低时,电感滤波器最有效,而当源阻抗与负载阻抗很高时,效果最差。因此设计一个合适的滤波器需要知道干扰源阻抗及受害负载阻抗。,(3)L型(LC)滤波器L型滤波器如图3-66所示,若源阻抗与负载阻抗相等,L型滤波器的插入损耗与电容器C接入线路的方向无关。当源阻抗与负载阻抗不等时,则将电容器C并接于更高的阻抗,可获得最大的插入损耗。,图3-66 L型滤波器,当源阻抗与负载阻抗相等时,其插入损耗为:(3-18)标准L型滤波器的插入损耗特性如图3-67,与单元件的
30、电容器或电感器滤波器相比,LC滤波器高频时滤波效果更好。,图3-67 源阻抗与负载阻抗相等时L型滤波器的插入损耗特性,(4)型滤波器型滤波器如图3-68所示,是实际中使用最普遍的形式,有制造简单、在宽频带范围内有较高的插入损耗等优势,但抑制瞬态干扰不是十分有效。,型滤波器的插入损耗为:(3-19),图3-68 型滤波器,图3-69 型滤波器的插入损耗特性,(5)T型滤波器T型滤波器如图3-70所示,能够有效抑制瞬态干扰,主要缺点是需要两个电感器,滤波器尺寸增大。,T型滤波器的插入损耗为:(3-20),图3-70 T型滤波器,图3-71 T型滤波器的插入损耗特性,2、高通滤波器高通滤波器主要用于
31、从信号通道中排除交流电源频率以及其它低频外界干扰,高通滤波器的网络结构与低通滤波器具有对称性,可由低通滤波器转换而成。当把低通滤波器转换成具有相同终端和截止频率的高通滤波器时,其转换方法为:(1)把每个电感L(H)转换成数值为(F)的电容C;(2)把每个电容C(F)转换成数值为(H)的电感L。例如,5H的电感换成0.2F的电容,10F的电容换成0.1H的电感,图3-72给出了两种由低通滤波器向高通滤波器转换的例子。,图3-72 由低通滤波器向高通滤波器转换,3、带通滤波器与带阻滤波器带通滤波器是对通带之外的高频及低频干扰能量进行衰减,其基本构成方法是由低通滤波器经过转换而成为带通滤波器。带阻滤
32、波器是对特定的窄带内的干扰能量进行抑制,带阻滤波器通常串联于干扰源与干扰对象之间。,图3-73 带通滤波器及其特性,图3-74 LC带阻滤波器,图3-75 RC带阻滤波器,种滤波器的选择,由滤波器型式、干扰源阻抗和干扰对象阻抗(负载阻抗)之间的组合关系确定。如下表所示:,表3-10 滤波器的应用选择,334 EMI滤波器,图3-2 用于传导性电磁干扰测量设备LISN原理,图3-76 EMI通用滤波器,如图3-76所示,EMI滤波器主要分为共模(CM)滤波器和差模(DM)滤波器两个部分。其中,共模滤波器接在标准的线阻抗稳定网络(LISN)和被测设备之间,主要由共模扼流圈LCM和滤波电容Cy组成,
33、分别构成L-E和N-E两独立端口的低通滤波器,用来抑制电源线上存在的共模干扰信号。其中LCM是绕在同一磁环上两独立线圈,称为共模扼流圈,它们所绕圈数相同,绕向相反,致使滤波器接入电路后,两线圈内电流产生的磁通在磁环内相互抵消,不会使磁环达磁饱和状态,从而使两线圈的电感值保持不变。LCM主要用于阻抗共模电流进入LISN,从而减少共模电流进入测试网络(50);两共模滤波电容Cy大小相等,接在L-E和N-E之间,防止共模电流进入LISN。总之,共模滤波器使得共模噪声在负载(EUT)和线阻抗稳定网络之间造成最大的阻抗不匹配,从而最大限度的减小共模噪声分量,起到共模噪声滤波抑制效果。同样,差模滤波器主要有差模电感LDM和差模滤波电容CX组成,构成L-N之间的低通滤波器,用来抑制电源线上存在的差模干扰信号。两差模电感LDM大小相等,主要用于阻抗差模电流进入LISN,从而减少差模电流进入测试网络(50);差模滤波电容CX接在L-N之间,防止差模电流进入LISN。总之,差模滤波器使得差模噪声在负载(EUT)和线阻抗稳定网络之间造成最大的阻抗不匹配,从而最大限度的减小差模噪声分量,起到差模噪声滤波抑制效果。,
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