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使用EMI滤波器珠进行噪声抑制

关键的外卖

  • 电磁干扰对电子电路的可靠运行提出了挑战。

  • 铁氧体微珠是一种具有低电感值和最小寄生电容的铁氧体电感。当用于EMI滤波时,它们被称为EMI铁氧体珠。

  • 电磁干扰滤波铁氧体珠的基本工作原理是,它在高频时表现得像一个电阻器,而铁氧体珠中的功率损失阻止了电磁干扰到达电路的其他部分。

EMI滤波器珠子

电磁干扰滤珠常用在无源电磁干扰滤波器中

电磁干扰(EMI)是导致电气设备和电子电路误操作的主要原因之一。电磁干扰可以来自自然来源,也可以是人为的。太阳耀斑、电暴和闪电是自然电磁干扰源的一些例子。非线性电子电路,如计算机、微波、加热器和灯具,会产生住宅用的电磁干扰。电源在电子电路中产生电磁干扰方面也起着重要作用。电子设备电源侧的整流器、AC-DC转换器或DC-DC转换器等开关转换器将EMI和射频干扰(RFI)传输到其余电路部分。

有必要限制电磁干扰,以尽量减少电气和电子系统的故障。为了实现这一点,可以使用EMI滤波尽量减少电磁干扰的影响。无源电磁干扰滤波由电容和电感组成,可以有效地滤除电磁干扰。EMI滤珠通常用于无源EMI滤波器,有助于减弱干扰。

开关电源和电磁干扰产生

大多数电子设备工作在直流电源上,直流电源通过整流器和DC-DC转换器的组合进行转换。它的工作原理是将电子设备插入电网电源,而电网电源本质上是交替的。交流电源被整流,整流后的直流电源通过DC-DC转换器转换为电子设备所需的电压等级。

在电子设备的电源端,有开关系统和快速的电流变化。电流变化和开关装置常引起电磁干扰。这种电磁干扰干扰同一电路板上的其他电路部分,并可能在设备的操作中造成问题。

电磁干扰表现为对电源段下游电路的电流干扰。电磁干扰可以是传导性的,也可以是辐射性的。电子电路电源产生的电磁干扰也会向上游传播,污染电网电力。在这种情况下,电磁干扰传播到连接到同一电网的其他设备,干扰它们的功能。

如果处理不当,电子电路电源产生的电磁干扰会造成更大范围的有害影响。建议使用电磁干扰滤波器防止电磁干扰进入相邻电路或连接到同一电网电源的其他设备。为了从FCC或IEC等监管机构获得EMI合规,EMI滤波器是电子电路电源设计的必要组成部分。

EMI过滤器

EMI过滤器用于保护电源下游电路不受电磁干扰的影响。连接在电源电路和设备之间的EMI滤波器通过过滤掉电源电压中不需要的噪声,并将过滤后的电压提供给设备或下游电路,使EMI不能到达相邻的电路。不需要的电流也被电磁干扰滤波器提取出来。这些滤波器在降低共模噪声和差模噪声方面同样有效。

EMI滤波器是用无源元件——电容器和电感构成的。根据电容器和电感的连接方式,它们分为:

  1. 系列-电感和电容组合与电源串联。
  2. 平行-滤波器与电源平行连接。
  3. 混合动力,过滤器组件采用串联和并联连接。

使用EMI滤波器珠作为LC滤波器电感

开关电源的电磁干扰可以是共模或差模。的被动EMI过滤器或称为LC滤波器,抑制开关电源产生的电磁干扰。在EMI滤波器的设计中,电感芯所用材料的设计至关重要。铁氧体微珠通常与电容器一起使用,以抑制开关电源产生的噪声。铁氧体珠是一种具有低电感值和最小寄生电容的铁氧体电感。

铁氧体磁珠具有低质量因数和高自谐振频率的损耗电感,并且没有不必要的谐振。电磁干扰铁氧体微珠以热能的形式衰减和驱散开关电源电路中的电磁干扰。电磁干扰滤波铁氧体珠的基本工作原理是,它在高频时表现得像一个电阻器,而铁氧体珠中的功率损耗消除了电磁干扰噪声到达电路的其他部分。

与传统的电感相比,EMI滤波珠具有更高的降噪效果,因为它们吸收EMI能量和散热。为了抑制pcb中开关电源的电磁干扰,带有电磁干扰滤珠和电容的LC滤波器效果最好。对于给定应用程序中的特定过滤需求,您可能会找到多个设计选项。Cadence软件提供了一整套设计工具,可以帮助您开发、模拟和分析具有不同滤波器选项的电子电路。

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