中心議題:
- 電磁兼容新進展
- 無源EMI濾波器性能改善設(shè)計
- EMI濾波器小型化設(shè)計技術(shù)
開關(guān)電源三高一低的發(fā)展趨勢,,使EMI濾波器面臨著持續(xù)改進壓力!本文介紹EMI濾波器的常見問題,、發(fā)展趨勢及改善EMI濾波器性能的辦法,;從濾波器L/C器件性能影響因素、L磁飽和/頻率的影響,、 LC溫度的影響,、濾波器L/C器件雜散耦合的影響、寄生參數(shù)/耦合的抑制五大方面分析無源EMI濾波器高頻性能的改善方案,;并介紹了平面集成設(shè)計(電磁集成,;電容、電感集成)及混合集成設(shè)計兩大EMI濾波器小型化設(shè)計技術(shù),。
一,、電磁兼容新進展
開關(guān)電源三高一低的發(fā)展趨勢,EMI濾波器面臨著持續(xù)改進壓力,!
EMI濾波器應(yīng)達到高衰減性能、小體積、低成本,。
EMI濾波器的常見問題:
- 低頻傳導(dǎo)發(fā)射高
- 高頻傳導(dǎo)/輻射發(fā)射高
- 體積大
影響EMI濾波器性能/體積的因素:
- L,、C最小否? 從主電路結(jié)構(gòu),、控制及頻率方面來看LC對濾波器的性能影響
- 拓撲優(yōu)化否,?拓撲是否優(yōu)化要看阻抗失配的情況如何。
- 材料影響否,? 對于材料,,主要考慮的是磁芯Bs/u’+ju’’
- 寄生/耦合影響否?對于元器件之間的寄生/耦合作用是否影響濾波器的性能,,主要是從器件工藝/布局方面來考慮,,通過優(yōu)化器件的布局來盡量減少影響作用,提高性能,。
改善濾波器性能/體積的可能方法:
- 低通濾波器的精細設(shè)計
- 新型濾波器結(jié)構(gòu)設(shè)計
二. 無源EMI濾波器性能改善設(shè)計
無源LC反射濾波或吸收濾波,,可覆蓋150kHz-1GHz。
•EMI濾波器應(yīng)處于阻抗失配狀態(tài)
•電感,、電容應(yīng)有足夠的電壓,、電流容量
•Ldm電感、Cx,、Cy電容有最大值限制
如何選擇EMI濾波器拓撲,?
如果一階濾波器無法滿足要求,,可以使用多階濾波器,。
濾波器L/C器件性能影響因素分析
電容引腳:
電感
改進方案
短管腳并小容值電容PCB引線也要短
加大匝間距漸進繞組
L磁飽和/頻率的影響
高飽和密度磁芯 合適橫截面積
LC溫度的影響
濾波器L/C器件雜散耦合的影響
寄生參數(shù)/耦合的抑制
電感EPC的抑制
電容ESL抑制
耦合的抑制
EMI濾波器小型化設(shè)計技術(shù)
EMI的小型化主要受電源原始噪聲大小,、電感與電容體積影響,,通過采用新型磁材料、平面化集成設(shè)計,、混合濾波器設(shè)計的方式,,可以有效減小其體積,。
平面集成設(shè)計
平面電磁集成化
平面集成電容,、電感集成
混合集成化
小結(jié):EMC標準的提升,,要求抑制器件的高頻性能進一步提升;EMI的小型化主要受電源原始噪聲大小,、電感與電容體積影響,,通過采用新型磁材料、平面化集成設(shè)計、混合濾波器設(shè)計等方式,,可以有效減小其體積,。