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電磁干擾抑制鐵氧體磁環(huán)
電磁干擾抑制鐵氧體磁環(huán)是一種電阻值隨頻率增加而增加的電阻。當(dāng)高頻信號通過鐵氧體時(shí),電磁能量以熱能的形式消散。
一、抑制電磁干擾鐵氧體磁環(huán)的優(yōu)點(diǎn)
電磁干擾抑制鐵氧體磁環(huán)除了具有使用方便、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)外,還具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.1。使用非常方便,可以直接套在需要過濾的電纜上。
1.2。與其他濾波方法不同,不需要接地,因此對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電路板設(shè)計(jì)沒有特殊要求;
1.3。當(dāng)用作共模扼流圈時(shí),它不會導(dǎo)致信號失真,這對于傳輸高頻信號的電線非常有價(jià)值。
二、電磁干擾抑制鐵氧體磁環(huán)注意事項(xiàng)
電磁干擾抑制鐵氧體有很大的損耗。由這種鐵氧體作為磁芯制成的電感具有更接近電阻的特性。為了充分發(fā)揮鐵氧體的性能,還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):
2.1。鐵氧體磁環(huán)的作用與電路阻抗有關(guān)。在普通鐵氧體材料的產(chǎn)品手冊中,沒有給出鐵氧體材料的插入損耗,而是鐵氧體材料的阻抗。鐵氧體材料的阻抗越大,濾波效果越好。
2.2。電流的影響當(dāng)大電流流過穿過鐵氧體的導(dǎo)線時(shí),濾波器的低頻插入損耗將變小,而高頻插入損耗不會有太大變化。為了避免這種情況,在使用電源線時(shí),電源線和電源線可以同時(shí)穿過鐵氧體。
試分析在變頻器的輸出端為什么常常會接磁環(huán)?
(1)變頻器請使用獨(dú)立電源,遠(yuǎn)離高頻大功率DC焊機(jī)。焊機(jī)本身的接地應(yīng)良好。
(2)與變頻器安裝在同一電氣柜中的接觸器應(yīng)具有高質(zhì)量。zui應(yīng)選擇滅弧效果好的產(chǎn)品,并與變頻器保持一定的距離。
(3)電源電壓應(yīng)穩(wěn)定,避免突變。
(4)變頻器接地端子應(yīng)正確接地。
(5)控制線和電源線應(yīng)分開布線,不能放在同一線槽內(nèi)??刂凭€采用屏蔽線,嘴可以穿過管道并穿過線路,金屬軟管應(yīng)接地良好。
(6)變頻器的輸入輸出端增設(shè)磁環(huán),磁環(huán)并聯(lián)纏繞——4次,有助于抑制高次諧波。如果抗干擾效果進(jìn)一步加強(qiáng),可以增加反應(yīng)器和過濾器。
(7)在逆變器控制線或模擬信號線上安裝磁環(huán)。
(8)8)RS485通訊端口通過光電隔離與上位機(jī)連接。
(9)降低載波頻率。
(10)屏蔽被干擾的儀器設(shè)備,屏蔽外殼正確接地,在儀器電源入口端增加一個(gè)磁環(huán),在信號線側(cè)增加一個(gè)濾波電容。
(11)在控制線端增加電感等。
EMI濾波器的設(shè)計(jì)與選擇
吸收電磁干擾濾波器根據(jù)其具體應(yīng)用可分為三類:小信號濾波器、中間濾波器和功率濾波器。
(1)小信號濾波器主要用于吸收多股并行信號傳輸?shù)母郊痈蓴_,如交換機(jī)數(shù)據(jù)連接、計(jì)算機(jī)主機(jī)與顯示器之間的電纜、主機(jī)與磁盤驅(qū)動器之間的電纜干擾等。這種類型的濾波器通常制成多孔平板或扁平盒,每條信號線相當(dāng)于穿過一個(gè)單匝磁芯。對于不同的干擾頻段,要求濾波器具有不同的阻抗峰值頻率點(diǎn),這可以通過選擇不同的材料來實(shí)現(xiàn),阻抗主要由磁芯的長度來控制。
(2)中間濾波器的放置必須首先知道電路上哪個(gè)元件是干擾源,如晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管引起的過沖現(xiàn)象,然后濾波器可以直接放置在干擾元件的連接器上。如果干擾源不易確定,但干擾傳輸路徑清晰,則可以在特定電路上設(shè)置濾波器。扼流圈也屬于這種濾波器,它通常是環(huán)形的,允許所有可能的干擾線通過或圍繞磁芯。扼流圈的優(yōu)點(diǎn)是它有很寬的頻帶和阻抗,但要配置扼流圈,必須注意每條線路之間的絕緣和電容。
(3)共模扼流圈。就電力濾波器組件而言,由于大電流通過其線路,應(yīng)注意磁芯的負(fù)載。這種濾波器包括應(yīng)用于開關(guān)電源的共模扼流圈和電源線扼流圈。對于電力線上的特殊差模扼流圈,由于偏置電流較大,的材料是選擇復(fù)合磁粉芯,它是由金屬軟磁粉末經(jīng)絕緣包裹壓制回火而成。不僅提高了材料的抗飽和強(qiáng)度,而且磁芯的電阻率比純金屬軟磁材料高幾倍,因此可以應(yīng)用于更高的頻段。盡管磁粉芯的初始磁導(dǎo)率不是很高,但是通過增加匝數(shù)可以獲得高阻抗能力。共模扼流圈通常纏繞在高磁導(dǎo)率的鐵氧體磁芯上,其電感值通常為15mH~20mH。
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,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。