产品别名 |
共模扼流圈滤波器共模电感 |
面向地区 |
封装形式 |
贴片电感 |
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绕线形式 |
多层平绕式 |
应用范围 |
滤波 |
随着科学技术的不断进步和人类生活水平的逐步提高,家电设备、移动式和个人携带式电子设备日益增多,于是各电子设备间的相互影响和干扰问题变得日趋严重和复杂化。IBM公司对计算机电源故障进行分析后认为,近90%的故障源于电磁干扰(EMI);我国有关部门1994年对147家企业生产的不同型号汽车进行无线电干扰性能摸底检测,达标合格汽车仅占1/4。电磁干扰还威胁着人类的健康和安全,海德堡大学的生物学家研究发现,甚至连微弱的电磁辐射也会通过眼睛侵入大脑,给人们播下癌的种子,因此呼吁人们要警惕“带电磁的烟雾”。可见,EMI所造成的危害绝不逊于有形的污染。
而今,如何降低甚至消除电子设备的EMI已成为电子信息业及消费者普遍关注的问题,世界上为此成立了无线电干扰国际特别(CISPR),美、德、日诸国也分别建立了组织FCC、VDE和电磁环境工程研究会,他们对电子仪器及测量设备的抗EMI性能要求越来越高,规定非经严格检验的产品不得出厂和上市。随着我国经济迈入国际范畴,电磁干扰(又称电磁噪声)问题已摆在我们面前。
利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点设计制作的EMI介质滤波器,由数个1/4波长型谐振器纵向多级串联或并联的梯形线路构成。其显著特点是插入损耗小、耐功率性好、带宽窄,特别适合便携电话、汽车电话、无线电台、无绳电话以及一体化收发双工器等的级向耦合滤波。国外生产多的是800~1000MHz范围内的系列EMI介质滤波器,其技术指标为插损2~3dB,波纹小于1dB,电压驻波比约1.5,带外抑制在规定频段内可达20dB以上,一些特殊要求点可达60dB左右。滤波特性优良。其开发方向是采用新型介质材料和其它谐振模式,设计制作新型的微型化、片式化低插损、高衰减、的EMI介质滤波器。
常见的磁芯磁环
铁粉芯系列
材质有:-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/ 黑)、-40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸:外径大小从30到400D(注解:外径从7.8mm到102mm)。
铁硅铝系列
主要u值有:60、75、90、125;尺寸:外径大小从3.5mm到77.8mm。
两种产品的规格除了主要的环形外,另有E形,棒形等,还可以根据客户提供的各项参数定做。它们广泛应用于计算机主机板,计算机电源,电源供应器,手机充电器,灯饰变压调光器,不间断电源(UPS),各种家用电器控制板等。
电感在使用过程中要注意的事项
8.1电感使用的场合
潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性,还是阻抗特性等,都要注意。
8.2电感的频率特性
在低频时,电感一般呈现电感特性,既只起蓄能,滤高频的特性。
但在高频时,它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热,感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。
下面就铁氧体材料的电感加以解说:
铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。
8.3 电感设计要承受的大电流,及相应的发热情况。
8.4 使用磁环时,对照上面的磁环部分,找出对应的L值,对应材料的使用范围。
8.5注意导线(漆包线、纱包或裸导线),常用的漆包线。要找出适合的线经。
电阻滤波电路
RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加RC滤波电路组成的。如图1(B)RC滤波电路。若用S表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。
由分析可知,电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端,后由C2再旁路掉。在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好。而R值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗;若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实。这种电路一般用于负载电流比较小的场合。
电感滤波电路
根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同,由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。因为电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联
并联的电容器C在输入电压升高时,给电容器充电,可把部分能量存储在电容器中。而当输入电压降低时,电容两端电压以指数规律放电,就可以把存储的能量释放出来。经过滤波电路向负载放电,负载上得到的输出电压就比较平滑,起到了平波作用。若采用电感滤波,当输入电压增高时,与负载串联的电感L中的电流增加,因此电感L将存储部分磁场能量,当电流减小时,又将能量释放出来,使负载电流变得平滑,因此,电感L也有平波作用。
利用储能元件电感器L的电流不能突变的特点,在整流电路的负载回路中串联一个电感,使输出电流波形较为平滑。因为电感对直流的阻抗小,交流的阻抗大,因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。电感滤波缺点是体积大,成本高。
桥式整流电感滤波电路如图2所示。电感滤波的波形图如图2所示。根据电感的特点,当输出电流发生变化时,L中将感应出一个反电势,使整流管的导电角增大,其方向将阻止电流发生变化。
在桥式整流电路中,当u2正半周时,D1、D3导电,电感中的电流将滞后u2不到90°。当u2超过90°后开始下降,电感上的反电势有助于D1、D3继续导电。当u2处于负半周时,D2、D4导电,变压器副边电压全部加到D1、D3两端,致使D1、D3反偏而截止,此时,电感中的电流将经由D2、D4提供。由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性,四个二极管D1、D3;D2、D4的导电角θ都是180°,这一点与电容滤波电路不同。
已知桥式整流电路二极管的导通角是180°,整流输出电压是半个半个正弦波,如果考虑滤波电感的直流电阻R,则电感滤波电路输出的电压平均值为图片
要注意电感滤波电路的电流要足够大,即RL不能太大,应满足wL>>RL,此时IO(AV)可用下式计算图片
由于电感的直流电阻小,交流阻抗很大,因此直流分量经过电感后的损失很小,但是对于交流分量,在wL和上分压后,很大一部分交流分量降落在电感上,因而降低了输出电压中的脉动成分。电感L愈大,RL愈小,则滤波效果愈好,所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合。采用电感滤波以后,延长了整流管的导电角,从而避免了过大的冲击电流。