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【总结】EMI相关设计问题——自己学习一个月来的总结

【讨论】EMI滤波器相关设计及相关问题讨论 http://bbs.dianyuan.com/topic/623302?t=302#wraper

该贴进行总结。对我所学习的进行一个小结。

在此感谢powercheng、 hk2007心中有冰等网友的指导。

总结:

1.EMI滤波器;

2.变压器屏蔽;

3.驱动设计。

如果有不理解的,可以去看上面那个帖子,里面一般有解释。不过建议大家先看上面的那个贴,里面的知识更丰富。

本帖http://bbs.dianyuan.com/topic/628618?t=237#wraper

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cheng111
LV.11
2
2010-12-24 23:33

 

上面是EMI滤波器的基本框图。

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cheng111
LV.11
3
2010-12-24 23:39
@cheng111
[图片] 上面是EMI滤波器的基本框图。

C1\C2\C3\C4为Y电容,L1为共模扼流圈(共模电感):主要针对共模噪声。

对于Y电容,选型面Y太窄,基本是没有选的。一般是2个或者4个。容值大小的选型也不多,主要考虑电源的漏电流,在漏电流允许的情况下越大EMI越好。

共模扼流圈:用高磁导率值,可以使得体积更小,圈数更少。现在磁导率为10000的材料已经很成熟了。这个值,取mH级别的。百瓦级别的电源,几个mH,或者10mH左右。

共模扼流圈的取值经验可以参考沙占友的书,但也只是经验。《开关电源设计——入门与实例解析》

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cheng111
LV.11
4
2010-12-24 23:39
@cheng111
C1\C2\C3\C4为Y电容,L1为共模扼流圈(共模电感):主要针对共模噪声。对于Y电容,选型面Y太窄,基本是没有选的。一般是2个或者4个。容值大小的选型也不多,主要考虑电源的漏电流,在漏电流允许的情况下越大EMI越好。共模扼流圈:用高磁导率值,可以使得体积更小,圈数更少。现在磁导率为10000的材料已经很成熟了。这个值,取mH级别的。百瓦级别的电源,几个mH,或者10mH左右。共模扼流圈的取值经验可以参考沙占友的书,但也只是经验。《开关电源设计——入门与实例解析》

差模电感L2\L3:由于容易饱和,一般不使用。若使用也只是uH级别的。

X电容:一般也是选取两个,在EMI滤波器的最前端和最后端。取值面也很窄。在实验室调试即可。

差模电感一般不使用,差模干扰主要还是靠X电容滤除。

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998lllll
LV.8
5
2010-12-25 08:01
@cheng111
差模电感L2\L3:由于容易饱和,一般不使用。若使用也只是uH级别的。X电容:一般也是选取两个,在EMI滤波器的最前端和最后端。取值面也很窄。在实验室调试即可。差模电感一般不使用,差模干扰主要还是靠X电容滤除。
支持,请继续!!
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cheng111
LV.11
6
2010-12-25 09:39
@cheng111
C1\C2\C3\C4为Y电容,L1为共模扼流圈(共模电感):主要针对共模噪声。对于Y电容,选型面Y太窄,基本是没有选的。一般是2个或者4个。容值大小的选型也不多,主要考虑电源的漏电流,在漏电流允许的情况下越大EMI越好。共模扼流圈:用高磁导率值,可以使得体积更小,圈数更少。现在磁导率为10000的材料已经很成熟了。这个值,取mH级别的。百瓦级别的电源,几个mH,或者10mH左右。共模扼流圈的取值经验可以参考沙占友的书,但也只是经验。《开关电源设计——入门与实例解析》

共模电感经验取值:与额定电流的关系。

 

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2010-12-25 09:41
@cheng111
差模电感L2\L3:由于容易饱和,一般不使用。若使用也只是uH级别的。X电容:一般也是选取两个,在EMI滤波器的最前端和最后端。取值面也很窄。在实验室调试即可。差模电感一般不使用,差模干扰主要还是靠X电容滤除。

平安夜还在加班加点搞总结,可敬可佩!!

貌似没总结玩????

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2010-12-25 09:43
@cheng111
共模电感经验取值:与额定电流的关系。[图片] 
这个图沙占友书上好像也有...见过....
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cheng111
LV.11
9
2010-12-25 09:48
@on_the_way_li
这个图沙占友书上好像也有...见过....
这就是沙占友书上面的。我只是贴出来了,方便大家看。
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2010-12-25 09:54
@cheng111
这就是沙占友书上面的。我只是贴出来了,方便大家看。

这个是什么原理呢??为什么这么选呢??

我想是从磁芯体积和过电流能力上的考虑,

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2010-12-25 09:54
@cheng111
这就是沙占友书上面的。我只是贴出来了,方便大家看。

这个是什么原理呢??为什么这么选呢??

我想是从磁芯体积和过电流能力上的考虑,

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cheng111
LV.11
12
2010-12-25 09:57
@cheng111
这就是沙占友书上面的。我只是贴出来了,方便大家看。

针对小功率机种(比如十几W的):

在整流桥后可以使用CLC(两个电解电容和一个电感)结构,输入端就可以不用接X电容了。 

上面就是小功率机种的EMI对策的对比,上面的是CLC模式,下面还是传统的整流桥前滤波。CLC模式可以节省X电容。

 

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cheng111
LV.11
13
2010-12-25 10:10
@cheng111
针对小功率机种(比如十几W的):在整流桥后可以使用CLC(两个电解电容和一个电感)结构,输入端就可以不用接X电容了。[图片] 上面就是小功率机种的EMI对策的对比,上面的是CLC模式,下面还是传统的整流桥前滤波。CLC模式可以节省X电容。 

大功率机种:

一般采用整流桥前滤波。如果一级EMI滤波不行可以采用二级EMI滤波。

Y电容选取主要考虑一个漏电流,漏电流I=2*3.14*F*C*Uc。F为电网频率,C为Y电容容值和,Uc为Y电容上的压降。只要安规可以过,Y电容越大EMI越好。

共模电感这里就不在重复。

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cheng111
LV.11
14
2010-12-25 10:20

变压器的屏蔽:

变压器有二种屏蔽:电场和磁场。

电场有分为两种:一次屏蔽和二次屏蔽。

一般变压器的屏蔽层都是在初级和次级绕组之间,一段漆包线焊一段铜皮,漆包线的一头就焊在变压器的初级地端,或叫热地!二次屏蔽就是将屏蔽绕组接到次级的地(也称为冷地)。

磁场屏蔽,就是在变压器的最外加一层铜皮屏蔽。这样可以屏蔽变压器对外的和外面干扰对变压器的骚扰。

在实际应用中,我们一般使用一次屏蔽和磁场屏蔽即可,在大功率的机种中,磁场屏蔽是必须的。

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cheng111
LV.11
15
2010-12-25 10:21

驱动设计对EMI的影响,

先还是不知道是关断对EMI影响大,还是导通对EMI影响大?

论坛大部分认为关断时,对EMI的影响较大;而冰版主认为导通的时候对EMI影响大。

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dianyuanone
LV.4
16
2010-12-25 10:27
@cheng111
针对小功率机种(比如十几W的):在整流桥后可以使用CLC(两个电解电容和一个电感)结构,输入端就可以不用接X电容了。[图片] 上面就是小功率机种的EMI对策的对比,上面的是CLC模式,下面还是传统的整流桥前滤波。CLC模式可以节省X电容。 

团长兄你好:

      1. CLC中的前面一个C可以省掉吗?或者假如C是两个10UF的,可不可以只用一个22UF的放在后面呢(前面不加电容)?

      2.CLC中的L是共模电感还是两个单独的电感呢,还是两种都可以?         

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cheng111
LV.11
17
2010-12-25 10:34
@dianyuanone
团长兄你好:     1.CLC中的前面一个C可以省掉吗?或者假如C是两个10UF的,可不可以只用一个22UF的放在后面呢(前面不加电容)?     2.CLC中的L是共模电感还是两个单独的电感呢,还是两种都可以?         

前面的那个C不可以省了,他是用来滤除差模,组成是π型滤波器,要比LC滤波要好很多,而其LC滤波只能减小输入电源对开关电源的影响。

L可以是共模也可以是差模,看自己的情况而定。

可以去看上面的那个帖子,里面一般有解释。

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冰上鸭子
LV.10
18
2010-12-25 10:43
@cheng111
驱动设计对EMI的影响,先还是不知道是关断对EMI影响大,还是导通对EMI影响大?论坛大部分认为关断时,对EMI的影响较大;而冰版主认为导通的时候对EMI影响大。
就喜欢这样的
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dianyuanone
LV.4
19
2010-12-25 11:07
@cheng111
变压器的屏蔽:变压器有二种屏蔽:电场和磁场。电场有分为两种:一次屏蔽和二次屏蔽。一般变压器的屏蔽层都是在初级和次级绕组之间,一段漆包线焊一段铜皮,漆包线的一头就焊在变压器的初级地端,或叫热地!二次屏蔽就是将屏蔽绕组接到次级的地(也称为冷地)。磁场屏蔽,就是在变压器的最外加一层铜皮屏蔽。这样可以屏蔽变压器对外的和外面干扰对变压器的骚扰。在实际应用中,我们一般使用一次屏蔽和磁场屏蔽即可,在大功率的机种中,磁场屏蔽是必须的。
初级地端是指哪里呢?是指和高压电容正极连接的那只脚吗,还是指和MOS管漏极连接的那只脚呢?有很多一次屏蔽飞线都是接反馈绕组的地端的呢?
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dianyuanone
LV.4
20
2010-12-25 11:11
@cheng111
前面的那个C不可以省了,他是用来滤除差模,组成是π型滤波器,要比LC滤波要好很多,而其LC滤波只能减小输入电源对开关电源的影响。L可以是共模也可以是差模,看自己的情况而定。可以去看上面的那个帖子,里面一般有解释。
你好:那可不可以用一个大容量的电容代替两个小容量的呢,比如两个10UF,我用一个22UF的代替,可行不?
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cheng111
LV.11
21
2010-12-25 11:12
@dianyuanone
初级地端是指哪里呢?是指和高压电容正极连接的那只脚吗,还是指和MOS管漏极连接的那只脚呢?有很多一次屏蔽飞线都是接反馈绕组的地端的呢?

直流部分的GND。

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cheng111
LV.11
22
2010-12-25 11:16
@dianyuanone
你好:那可不可以用一个大容量的电容代替两个小容量的呢,比如两个10UF,我用一个22UF的代替,可行不?
可以,但是要保持CLC结构。这样电容的ESR会增大,EMC低频部分会变差一点。
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dianyuanone
LV.4
23
2010-12-25 11:17
@cheng111
前面的那个C不可以省了,他是用来滤除差模,组成是π型滤波器,要比LC滤波要好很多,而其LC滤波只能减小输入电源对开关电源的影响。L可以是共模也可以是差模,看自己的情况而定。可以去看上面的那个帖子,里面一般有解释。
你好,我是个菜鸟。那具体什么时候用共模,什么时候用差模呢,如果是用差模,那前面的C是不是就可以省掉呢?
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cheng111
LV.11
24
2010-12-25 11:19
@dianyuanone
你好,我是个菜鸟。那具体什么时候用共模,什么时候用差模呢,如果是用差模,那前面的C是不是就可以省掉呢?

那你先看上面的那个贴吧,可以学习到很多。

功率小用差模,功率偏大用共模。

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hk2007
LV.8
25
2010-12-25 11:20
@dianyuanone
你好:那可不可以用一个大容量的电容代替两个小容量的呢,比如两个10UF,我用一个22UF的代替,可行不?
可以,但这样的话,就不是π型滤波了。整流桥前面就要加上x电容了。
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hk2007
LV.8
26
2010-12-25 11:21
@cheng111
那你先看上面的那个贴吧,可以学习到很多。功率小用差模,功率偏大用共模。
还有就是对2pin机种,可以用差模电感。若是3pin或是要接地测试,最好用共模电感,否则传导难过。
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dianyuanone
LV.4
27
2010-12-25 11:22
@cheng111
直流部分的GND。
我知道是直流,但一般初级绕组不接地的呀,只有反馈绕组接地的?
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hk2007
LV.8
28
2010-12-25 11:23
@dianyuanone
你好,我是个菜鸟。那具体什么时候用共模,什么时候用差模呢,如果是用差模,那前面的C是不是就可以省掉呢?
CLC组成了完整的π型滤波,是不可以省掉任何一个的,只是大小可调。还有就是对2pin机种,可以用差模电感。若是3pin或是要接地测试,最好用共模电感,否则传导难过。
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cheng111
LV.11
29
2010-12-25 11:44
@dianyuanone
我知道是直流,但一般初级绕组不接地的呀,只有反馈绕组接地的?

那只是绕的屏蔽层绕组,不是初级绕组

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hk2007
LV.8
30
2010-12-25 13:51
@dianyuanone
我知道是直流,但一般初级绕组不接地的呀,只有反馈绕组接地的?

是的,初级绕组是接在输入电容高压端和mos的D端,辅助绕组是接在VCC和地上。

所以说屏蔽层接地的话就是直接缠在辅助绕组的地上,当然也可以接在输入电容高压端上。

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hk2007
LV.8
31
2010-12-25 13:53
@dianyuanone
初级地端是指哪里呢?是指和高压电容正极连接的那只脚吗,还是指和MOS管漏极连接的那只脚呢?有很多一次屏蔽飞线都是接反馈绕组的地端的呢?
反馈绕组的地端就是和初级地相连的。为了变压器绕制方便,就直接接在反馈绕组的地端了。
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