電感器變壓器典型應(yīng)用電路開(kāi)關(guān)電源電路

1、電感器變壓器典型應(yīng)用電路開(kāi)關(guān)電源電路 EMI 濾波典型電路 差模噪聲、共模噪聲及差模電感器、共模電感器 輸入導(dǎo)線(xiàn)之間的 EMI 電壓稱(chēng)之為差模噪聲。導(dǎo)線(xiàn)對(duì)接地端的噪聲稱(chēng)之為共模噪聲，差別見(jiàn)下圖（以開(kāi)關(guān)電源的差模干擾和共模干擾為例）。 差模噪聲與共模噪聲的區(qū)別 共模電感器設(shè)計(jì) 開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的共模噪聲頻率范圍從 10kHz 50MHz 甚至更高，為了對(duì)這些噪聲有效的衰減，那么在這個(gè)頻率范圍內(nèi)，共模電感器就必須提供足夠高的阻抗。因此高磁導(dǎo)率的錳鋅鐵氧體和非晶材料是非常適合的。共模電感器的阻抗 Zs 由串聯(lián)感抗 Xs 和串聯(lián)電阻 Rs 兩部分組成， Zs 、 Xs 、 Rs 三者隨頻率變化的典型趨勢(shì)見(jiàn)

2、下圖。 Zs 、 Xs 、 Rs 與頻率的關(guān)系曲線(xiàn) 從圖中我們可以看出在 750kHz 以下， Xs 在 Zs 中占主要部分， 750kHz 以上 Rs 在 Zs 中占主要部分。 對(duì)于抑制共模噪聲的電感器，需要在一個(gè)磁芯上繞制兩組電流方向相反的導(dǎo)線(xiàn)，并使用高磁導(dǎo)率的磁芯，如磁導(dǎo)率為 5k 、 7k 、 10k 、 12k 材料和非晶磁芯外形結(jié)構(gòu) ： 圖 1 圖 2 模電感器設(shè)計(jì) 對(duì)于抑制差模噪聲的電感器，要求磁芯材料在偏磁場(chǎng)下仍然能夠保持磁導(dǎo)率指標(biāo)。下圖中，標(biāo)出了流經(jīng)電感器的電流 I ，電壓 V 和磁芯中的磁場(chǎng)強(qiáng)度曲線(xiàn)，并且畫(huà)出了差模濾波器和共模濾波器在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用線(xiàn)路圖。在輸入端，可以是

3、交流輸入（如市電），也可以是電池供電（如 48V ，用于電信設(shè)備中）。當(dāng)電池供電時(shí)，磁化電流是恒定的直流電。對(duì)于高功率因數(shù)的交流電系統(tǒng)，磁化電流接近正弦波波形。而低功率因數(shù)的交流電系統(tǒng)，其磁化電流則由一系列的交變脈沖疊加組成。 適合制作差模電感器（扼流圈）的磁心材料是具有高 Bs 值的金屬磁粉心磁環(huán)和開(kāi)路鐵氧體磁芯，但是考慮現(xiàn)在的 EMI 和 EMC 的要求，使用鐵鎳鉬、鐵鎳 50 、鐵硅鋁三種閉和磁路的金屬磁粉心磁環(huán)是最合適的，因?yàn)檫@三種磁心材料在偏磁場(chǎng)下具有極好的電感量保持能力。 三種金屬磁粉心材料進(jìn)行比較：高磁通鐵鎳 50 磁粉心的性能最好，因?yàn)樗诟唢柡痛磐芏认戮哂斜３蛛姼辛康哪芰?，同時(shí)它還提供在高頻下所需要的阻尼衰減功能，但是由于該材料本身所具有的磁滯伸縮產(chǎn)生的音頻噪聲，致使高磁通鐵鎳 50 磁粉心在 50Hz 或者 60Hz 下，會(huì)產(chǎn)生音頻噪聲（嗡嗡聲）。當(dāng)然直流磁化電流不會(huì)產(chǎn)生音頻噪聲，所以它最適合用制作電池供電（工作電流為直流）的電源系統(tǒng)中的輸入濾波電感器。鐵鎳鉬、鐵硅鋁磁粉心都具有特別低的磁滯伸縮系數(shù)，它們都不會(huì)產(chǎn)生音頻噪聲。鐵鎳鉬磁粉心在直流偏磁場(chǎng)下的磁導(dǎo)率變化量最小，這是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。鐵硅鋁磁粉心的單位體積成本最低，因此最適合制作民用差模電感器，鐵