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EMI滤波器电容
发布时间:2016.08.10  来源:  浏览次数:1789次

EMI滤波器电容
与一般的滤波器不同,EMI滤波器典型结构中电容使用了两种下标,接于相线和中线之间,称为差模电容,接于相线或中线与地之间,称为共模电容,下标X和Y不仅表明了它在滤波电路中的作用,还表明了它在滤波电路中的安全等级。在设计或选用滤波器时都必须充分考虑这两类电容的安全性能,因为它直接关系到滤波网络的安全性能。
1.差模电容器的选择
指的是应用于这样的场合:当电容失效后,不会导致电击穿现象,不会
滤波电容示意图
滤波电容示意图
危及人身安全。
除了要承受电源相线与中线的电压之外,还要承受相线与中线之间各种干扰源的峰值电压。根据差模电容应用的最坏情况和电源断开的条件,电容器的安全等级又分为两个等级具体规定见表1。所以设计滤波器时应根据不同的应用场合来选择不同安全等级的电容器。
表1 差模电容的分类
CX电容等级
用于设备的峰值电压VP
应用场合
在电强度试验期间所加的峰值电压VP
CX1
VP>1.2kV
出现瞬态浪涌峰值
对C<0.33uF,VP=4kV;
对C>0.33uF,VP=?kV。
CX2
VP<1.2kV
一般场合
1.4kV
若差模电容器的安全性能(即耐压性能)欠佳,在上述的峰值电压出现时,它有可能被击穿,它的击穿虽然不危及人生安全,但会使得滤波器的功能下降或丧失。通常EMI滤波器的差模电容必须经过1500-1700V直流电压1分钟耐压测试。
2.共模电容及其漏电流控制
用于电子设备电源的EMI滤波器共模滤波性能常常受到共模电容的制约。
电容即跨接在相线或中线与安全地之间的电容。接地的电流主要就是指流过共模电容的电流,由于流过电容的电流由电源电压,电源频率和电容值共同决定。
由于漏电流的大小对于人生安全至关重要,不同国家对不同电子设备接地漏电流都做了严格的规定。若对最大漏电流做出了规定,则需求出最大允许接地电容值。
另外,要求电容在电气和机械安全方面有足够的余量,避免在极端恶劣的条件下出现击穿短路的现象。因为这种电容要跟安全地相连,而设备的机壳也要跟安全地相连,所以这种电容的耐压性能对保护人生安全有至关重要的作用,一旦设备或装置的绝缘失效,可能危及到人的生命安全。因此电容要进行1500-1700V交流耐压测试1分钟。
滤波电感
电感的取值、材料的选取原则从以下几个方面考虑:第一,磁芯材料的频率范围要宽,要保证最高频率在1GHz,即在很宽的频率范围内有比较稳定的磁导率;第二,磁导率高,但是在实际中很难满足这一要求,所以,磁导率往往是分段考虑的。磁芯材料一般是铁氧体或者铁粉芯,更好的材料如微晶等。
性能指标编辑
任何一种产品都有它特定的性能指标,或者是客户所期望的,或者是某些标准所规定的。
EMI滤波器最重要的技术指标是对干扰的抑制能力,常常用所谓的插入损耗(Insertion Loss)来表示,它的定义是:没有接入滤波器时从干扰源传输到负载的功率P1和接入滤波器后从干扰源传输到负载的功率P2之比,用分贝(dB)表示。
插损指标
EMI滤波器的插入损耗与滤波网络的网络参量以及源端和负载端的阻抗有关。为避免滤除有用信号, 插损指标须谨慎提出。不论是军用还是民用EMC标准, 对设备或分系统的电源线传导干扰电平都有明确的规定, 预估或测试获得的EMI传导干扰电平和标准传导干扰电平之间的差值即所需的EMI滤波器的最小插损。然而, 对不同的单台设备都进行EMC 测试, 而后分析其传导干扰特性, 设计合乎要求的滤波器, 这在实际工程中显然是不可能的。事实上, 国家标准中规定了电源滤波器插入损耗的测试方法。在标准测试条件下,一般军用电源滤波器应满足10kHz~ 30MHz 范围内插入损耗30~ 60dB。工程设计人员只需要根据实际情况选择合适的滤波器。
技术指标
1.在20KHZ~30MHZ有大于50dB的衰减;耐压线与线1000VDC,线与地500VAC;绝缘抵抗大于200MΩ;IEC气候等级25/085/21;
2.15A 250VAC 50/60HZ;EMI滤波器在150KHZ~10GHZ有大于70dB衰减;
3.30A 耐压线与线,线与地均为1000VDC;绝缘抵抗大于150MΩ;
4.50A IEC气候等级25/085/21。