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交流電源輸入端如何抑制EMI 傳導(dǎo)干擾?

在交流電源輸入端,一般需要增加三個(gè)電容來(lái)抑制EMI傳導(dǎo)干擾。

交流電源的輸入一般可分為三根線:火線(L)/零線(N)/地線(G)。在火線和地線之間及在零線和地線之間并接的電容,一般稱(chēng)之為Y電容。這兩個(gè)Y電容連接的位置比較關(guān)鍵,必須需要符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn),以防引起電子設(shè)備漏電或機(jī)殼帶電,容易危及人身安全及生命,所以它們都屬于安全電容,要求電容值不能偏大,而耐壓必須較高。一般地,工作在亞熱帶的機(jī)器,要求對(duì)地漏電電流不能超過(guò)0.7mA;工作在溫帶機(jī)器,要求對(duì)地漏電電流不能超過(guò)0.35mA。因此,Y電容的總?cè)萘恳话愣疾荒艹^(guò)4700pF。

特別提示:Y電容為安全電容,必須取得安全檢測(cè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。Y電容的耐壓一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志和AC250V或AC275V字樣,但其真正的直流耐壓高達(dá)5000V以上。因此,Y電容不能隨意使用標(biāo)稱(chēng)耐壓AC250V,或DC400V之類(lèi)的普通電容來(lái)代用。

在火線和零線抑制之間并聯(lián)的電容,一般稱(chēng)之為X電容。由于這個(gè)電容連接的位置也比較關(guān)鍵,同樣需要符合安全標(biāo)準(zhǔn)。因此,X電容同樣也屬于安全電容之一。X電容的容值允許比Y電容大,但必須在X電容的兩端并聯(lián)一個(gè)安全電阻,用于防止電源線拔插時(shí),由于該電容的充放電過(guò)程而致電源線插頭長(zhǎng)時(shí)間帶電。安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,當(dāng)正在工作之中的機(jī)器電源線被拔掉時(shí),在兩秒鐘內(nèi),電源線插頭兩端帶電的電壓(或?qū)Φ仉娢?必須小于原來(lái)額定工作電壓的30%。

同理,X電容也是安全電容,必須取得安全檢測(cè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。X電容的耐壓一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志和AC250V或AC275V字樣,但其真正的直流耐壓高達(dá)2000V以上,使用的時(shí)候不要隨意使用標(biāo)稱(chēng)耐壓AC250V,或DC400V之類(lèi)的的普通電容來(lái)代用。

X電容一般都選用紋波電流比較大的聚脂薄膜類(lèi)電容,這種電容體積一般都很大,但其允許瞬間充放電的電流也很大,而其內(nèi)阻相應(yīng)較小。普通電容紋波電流的指標(biāo)都很低,動(dòng)態(tài)內(nèi)阻較高。用普通電容代替X電容,除了耐壓條件不能滿(mǎn)足以外,一般紋波電流指標(biāo)也是難以滿(mǎn)足要求的。

實(shí)際上,僅僅依賴(lài)于Y電容和X電容來(lái)完全濾除掉傳導(dǎo)干擾信號(hào)是不太可能的。因?yàn)楦蓴_信號(hào)的頻譜非常寬,基本覆蓋了幾十KHz到幾百M(fèi)Hz,甚至上千MHz的頻率范圍。通常,對(duì)低端干擾信號(hào)的濾除需要很大容量的濾波電容,但受到安全條件的限制,Y電容和X電容的容量都不能用大;對(duì)高端干擾信號(hào)的濾除,大容量電容的濾波性能又極差,特別是聚脂薄膜電容的高頻性能一般都比較差,因?yàn)樗怯镁砝@工藝生產(chǎn)的,并且聚脂薄膜介質(zhì)高頻響應(yīng)特性與陶瓷或云母相比相差很遠(yuǎn),一般聚脂薄膜介質(zhì)都具有吸附效應(yīng),它會(huì)降低電容器的工作頻率,聚脂薄膜電容工作頻率范圍大約都在1MHz左右,超過(guò)1MHz其阻抗將顯著增加。

因此,為抑制電子設(shè)備產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾,除了選用Y電容和X電容之外,還要同時(shí)選用多個(gè)類(lèi)型的電感濾波器,組合起來(lái)一起濾除干擾。電感濾波器多屬于低通濾波器,但電感濾波器也有很多規(guī)格類(lèi)型,例如有:差模、共模,以及高頻、低頻等。每種電感主要都是針對(duì)某一小段頻率的干擾信號(hào)濾除而起作用,對(duì)其它頻率的干擾信號(hào)的濾除效果不大。通常,電感量很大的電感,其線圈匝數(shù)較多,那么電感的分布電容也很大。高頻干擾信號(hào)將通過(guò)分布電容旁路掉。而且,導(dǎo)磁率很高的磁芯,其工作頻率則較低。目前,大量使用的電感濾波器磁芯的工作頻率大多數(shù)都在75MHz以下。對(duì)于工作頻率要求比較高的場(chǎng)合,必須選用高頻環(huán)形磁芯,高頻環(huán)形磁芯導(dǎo)磁率一般都不高,但漏感特別小,比如,非晶合金磁芯,坡莫合金等。
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