EMC基础:使用共模滤波器降低噪声的对策


原标题:EMC基础:使用共模滤波器降低噪声的对策
在EMC(电磁兼容性)基础中,使用共模滤波器降低噪声是一项重要的对策。以下是对这一对策的详细解释:
一、共模滤波器的原理
共模滤波器并不是电感器,而是磁性器件,其结构是两个绕组绕在一个磁芯上,相当于两个电感组合在一起。当绕组中流过电流时,磁芯产生磁通。对于急剧的电流变化,共模滤波器起到使电流不易流通(扼流)的作用。这主要得益于电感的自感作用。
共模滤波器主要起到共模电流不流通、差模电流流通的作用。关键在于这两根导线沿同一方向绕在一个磁芯上。差模电流是在两根导线上往复流动,因此磁芯产生的磁通方向相反,磁通抵消,电流可以直接通过,不能起到扼流作用。相比之下,共模电流的流向相同,因此磁通量增强,电流不易流过,即共模电流(共模噪声)难以通过,被滤除。
二、共模滤波器的应用
使用场景:
共模滤波器主要用于消除电源线或信号线上的共模噪声。在开关电源的输入滤波器中,共模滤波器常被用作电源的输入滤波器,以滤除从电源线传导进来的共模噪声。
与其他滤波器的区别:
与用于信号线的共模滤波器相比,用于电源线的共模滤波器通常使用差模阻抗较大的分裂绕组结构。这些产品一般作为电源线用共模滤波器推出,其差模噪声消减效果也值得期待。然而,由于几百kHz到几MHz左右的差模阻抗非常低,因此一般与π型滤波器等差模噪声用的滤波器并用。
三、共模滤波器的选型与安装
选型:
在选型时,需要考虑共模滤波器的频率特性、阻抗特性以及所能承受的电压和电流等参数。确保所选滤波器能够满足应用需求,并在所需的频率范围内有效滤除共模噪声。
安装:
共模滤波器应正确安装在电源线或信号线的输入端,以确保其能够滤除从外部传导进来的共模噪声。在安装时,需要注意滤波器的接地和连接方式,避免引入额外的噪声或干扰。
四、使用共模滤波器降低噪声的注意事项
抑制噪声源:
在使用共模滤波器降低噪声的同时,还需要尽可能抑制噪声的发生源。例如,在电路设计中优化PCB板布线、缩小大电流路径的环路面积等,以降低差模噪声的产生。
选择合适的滤波器:
根据应用需求选择合适的共模滤波器。例如,对于高频噪声,需要选择具有高频特性的滤波器;对于大电流应用,需要选择能够承受大电流的滤波器。
与其他元件的配合:
在某些情况下,共模滤波器可能需要与其他元件(如电容器、电感等)配合使用,以更有效地滤除噪声。例如,在电源线滤波中,共模滤波器通常与π型滤波器等差模噪声用的滤波器并用。
综上所述,使用共模滤波器降低噪声是一种有效的EMC对策。通过正确选型、安装和使用共模滤波器,可以显著降低电源线或信号线上的共模噪声,提高设备的电磁兼容性。
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