鐵氧體磁環(huán)在抗EMI中的使用

隨著現(xiàn)代電子設(shè)備和通信設(shè)備的迅速發(fā)展，由此引起的電磁干擾影響其他相鄰電子設(shè)備的正常運(yùn)行的問題已經(jīng)引起了全世界的關(guān)注。國內(nèi)外采取了一系列抗電磁干擾措施，制定了電力設(shè)備、汽車、無線電接收機(jī)、家用電器和辦公設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備等電磁輻射環(huán)境保律法規(guī)和電磁兼容強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。在眾多的抗電磁干擾措施中，電磁干擾電源濾波器是一種非常有效的裝置。它是由無源元件組成的無源低通網(wǎng)絡(luò)，磁環(huán)，可以同時(shí)衰減共模和差模電磁干擾信號(hào)。其中，主要抑制共模干擾信號(hào)的共模扼流圈大多采用鐵氧體磁環(huán)作為磁芯，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，所有元件都裝配在*金屬或非*塑料外殼中，并且使用自硬化、阻燃的熱塑性合成樹脂作為灌封材料，所以要求鐵氧體磁環(huán)具有高磁導(dǎo)率和良好的高頻特性，熱塑性灌封后磁環(huán)的電感不應(yīng)大幅降低。為此，我們對(duì)兩種規(guī)格的國產(chǎn)鐵氧體磁環(huán)樣品進(jìn)行了相應(yīng)的測試。

組合式抗EMI濾波器

實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)施中的關(guān)鍵點(diǎn)

理論上，在電路設(shè)計(jì)階段，應(yīng)通過自身的布線設(shè)計(jì)盡可能消除電磁干擾噪聲。電磁干擾濾波器的加入主要是為了消除電路設(shè)計(jì)中不可避免的電磁干擾噪聲，而不是為了降低電路設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜度。當(dāng)然，產(chǎn)品設(shè)計(jì)有其時(shí)間壓力。設(shè)計(jì)師將不可避免地依賴現(xiàn)有工具來減少設(shè)計(jì)階段的時(shí)間損失。如果過渡取決于濾波器，可能會(huì)產(chǎn)生許多不良設(shè)計(jì)，例如過長的接地線、不正確的濾波器配置等。

如果工程師在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面有經(jīng)驗(yàn)，他們通常會(huì)在設(shè)計(jì)之初就在電路中加入電源線的電磁干擾濾波器，而不是在設(shè)計(jì)完成且電磁干擾測試失敗之前試圖將濾波器壓入原始線路。如果它們的設(shè)計(jì)基于原始設(shè)計(jì)，那么所需的濾波器功能可以直接從過去的設(shè)計(jì)中使用。然而，如果它涉及不同類型的高頻開關(guān)電路和更高工作頻率的新設(shè)計(jì)，它可能面臨需要分析的新的電磁干擾問題。在正常情況下，卡扣式磁環(huán)報(bào)價(jià)，設(shè)計(jì)人員將知道這些電磁干擾是差模傳導(dǎo)發(fā)射還是共模傳導(dǎo)發(fā)射，并進(jìn)行現(xiàn)場測試，以了解在特定頻率范圍內(nèi)需要多大的衰減。

4.非晶磁環(huán)非晶磁環(huán)是一種穿透半導(dǎo)體引線的空心超小型磁體。該功能是對(duì)上述緩沖器的補(bǔ)充，抗干擾磁環(huán)定制，也顯示了其在性能和成本上的優(yōu)勢。它不僅可用于開關(guān)電源，還可用于電壓互感器、測量儀器和對(duì)噪聲要求嚴(yán)格的各種電子電路。

V.非晶磁環(huán)的選擇非晶磁環(huán)的磁芯尺寸應(yīng)在計(jì)算要控制的電壓時(shí)間乘積和找到所需磁通量的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。也就是說，磁通量ф(μWb)，即ф=VFM，應(yīng)該基于施加到二極管的峰值直流電壓VFM(V)和反向恢復(fù)時(shí)間trr(μS)的乘積來確定。trr(V？μS).盡管所選非晶磁環(huán)尺寸的磁通量應(yīng)該與根據(jù)公式計(jì)算的所需磁通量平衡，但原則上，選擇大于電壓時(shí)間乘積值的磁通量的近似尺寸，并將其加載到所確定的電路中，以在觀察恢復(fù)波形的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)尺寸選擇的優(yōu)化。

6.以一個(gè)實(shí)例將非晶磁環(huán)安裝在正向激勵(lì)電路上，比較工作頻率為150千赫的輸出噪聲和15伏/10安的輸出噪聲，得到提供的數(shù)據(jù)?？梢钥闯?，在使用16ω-10000 pF的RC緩沖器和鐵氧體磁環(huán)的原始模式下，輸出噪聲達(dá)到67 MVP-p，幅度范圍大，噪聲成分多，而在使用非晶磁環(huán)的同一電路中，幅度范圍縮短，峰值也減少了不到一半。我們?cè)谝粋€(gè)工作頻率為500千赫，輸出為5 ~ 20安的電路中使用了SBD。在沒有非晶磁環(huán)的情況下，卡扣式磁環(huán)定制，產(chǎn)生了一個(gè)大的尖峰電壓，其值可達(dá)38.6伏，這是SBD耐壓的一個(gè)極限值，電壓和電流都有瞬態(tài)現(xiàn)象。然而，非晶磁環(huán)的使用防止了這種瞬態(tài)現(xiàn)象的發(fā)生，并將尖峰電壓控制在17.4伏，低于初始值的1/2，從而保護(hù)二極管免受電壓損壞。

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