新一代開關電源EMI濾波器的走勢
2019-11-03 09:54:37
供稿：網友
新一代開關電源EMI濾波器的走勢 問題的提出 90年代以來，隨著電子設備小型化和表面組裝技術的發展，電子元器件向小型化、片式化、復合化、多功能和高性能化發展，各種表面組裝元件憶逐漸成為電子元件的主流產品。 以上半導體大規模集成造成的負面影響，特別是網絡化的迅速發展，直接導致了抗電磁干擾能力的迅速下降。據IBM公司的常規觀察統計表明：嚴重威脅電子、電氣設備安全可靠工作的起因中，88.5％是來自電源的中電壓瞬變和電磁脈沖。當前EMI（電磁干擾）濾波器仍然是抑制電磁干擾的有效手段之一。因此，目前擺在傳統EMI濾波器面前的一個不可回避的問題是如何適應電子設備小型化的發展需求。 片式EMI濾波器的發展概況 國際片式EMI濾波器目前以信號濾波器為主，可運用于電源的EMI濾波器較少，如TDK公司的ACH3218、ACH4518系列，采用鐵氧體磁珠和片式電容組成T型濾波電路。其中ACH3218體積L×W×H=3.2×1.8×2.5mm，最大額定電壓20VDC、最大額定電流1.5A，25dB插入損耗的頻率范圍由11MHz-55MHz到600MHz-70MHz共18個品種。 新一代EMI濾波器的設想 開關電源產生的噪聲中，在低頻段差模噪聲分量占主要成份，因此采用共模和差模扼流圈是必要的，但如何減少它們的令設計者最頭痛的事。最近日本村田公司開發了PLY系列流圈，這種器件以一種十分巧妙的方式把共模和差模扼流圈緊湊地結合為一體，其中的PLY10系列分別有共模磁路和差模磁路，每個磁路有各自的鐵氧體磁芯，其最大安裝尺寸為L×W×H=18×16×17.5mm，額定電流范圍0.5-2.0A，對100VDC的耐壓產品可承受40-150W功率，對200VDC耐壓產品可承受75-300W功率，這樣寬的使用范圍使PLY10系列器件可與大多數開關電源設備兼容。 PLY系列的事例給大家一個啟示，開關電源共、差模噪聲的有效抑得依靠專門的電感器件----共、差模扼流圈，由簡單的片式（電容、電感）元件所組成的EMI濾波器是難以勝任抑關電源產生的共、差模噪聲的。 為此有效抑制開關電源噪聲的新一代EMI濾波器應該是由有效的共、差模扼流圈和若干電容組成的相關電路，為了減小體積，這些電感、電容元件應盡可能采用片式元件。 另一可供借鑒的方法是為電源模塊專業廠商生產的系列電源模塊，通過MIL-STD-461的CEO3或其它規范研制專用的配套EMI濾波器，如美國advanced Analog公司為AHE、ATO、ATW和AHF系列DC/Da電源模塊配套了AFC461系列EMI濾波器，其額定電壓28-40VDC，額定電流4A，100KHz-50MHz插入損耗40dB，工作溫度-55-155度，最小尺寸L×W×H=53.85×28.45×9.65mm。類似的還有美國的interpoint公司為MHE/MLP、MHL、MTO和MTW系列DC/DC電源模塊配套了FMH-461EMI濾波器，其插入損耗指標強調500KHz處最少衰減50dB，200KHz處最少衰減35dB。 VICOR公司也為其新一代電源模塊配置MICRO封裝的輸入濾波模塊FILTMOD，以及MICRO封裝的輸入保護模塊IAM2，前者能有效的消除傳導干擾噪聲，后者能有效地限制浪涌電流和尖峰干擾。 建議開關電源EMI濾波器的電路彩標準式電路和，它有利于發呢成為標準模塊并最終集成。在實際運用中如果一級濾波模塊抑夠，可以再串接第二級濾波模塊。 在國產產品中，北京中北創新發展有限公司研制的實驗樣品CX系列電路采用標準模式，結構采用扼流圈，體積L×W×H=15×15×9.5mm，額定電壓50VDC，額定電流0.5-2A。 展望 為了適應電子設備不斷小型發展的需要，以采用片式電容、電感為主的新一代EMI濾波器的出現和發展歷史的必然。與標準模塊電源的發展歷史一樣，新一代EMI濾波器也應該向標準模式電路的方向發展。由于目前直流系列片式電容發展迅速，所以新一代直流系列EMI濾波器的發展有可能成為現實。遺憾的是交流片式電容發展緩慢，目前僅有村田公司的CHM2143、GHM2145和GHM2243系列，它們的交流耐壓性能比傳統的聚脂薄膜電容差。因此新一代交流系列EMI濾波器還有待于交流片式電容的深入開發和發展。摘自《電子產品世界》
