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文檔簡介

1、關(guān)于電子鎮(zhèn)流器中電磁兼容問題的探討陳傳虞關(guān)于電子鎮(zhèn)流器的電磁兼容問題是一個十分復(fù)雜而又重要的問題,本文擬就此作深入的分析和討論。一電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器中的電磁干擾源對電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器來說,要解決電磁兼容(EMC)問題,必須要了解電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的電磁噪聲來源,并把它限制在一定的電平以下,以免這些電磁噪聲通過輸入電源線傳導(dǎo)到電網(wǎng)中去,造成傳導(dǎo)干擾,對周圍的電磁環(huán)境造成污染,并影響該環(huán)境內(nèi)有關(guān)電子設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作。至于輻射干擾,一般在EMC測試時基本上比較容易被通過。 電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器中的電磁干擾主要來自以下一些方面:1元器件的固有噪聲。它們主要有熱噪聲、散粒噪聲、接觸

2、噪聲等。但是在功率轉(zhuǎn)換的電子應(yīng)用中,這類噪聲并不太重要,它只在信號變換、信息處理、通訊接收等微弱信號處理中才有十分顯著的影響。2半導(dǎo)二極管在開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁噪聲。在快速開通和關(guān)斷的同時,瞬時變化的電壓和電流,如其di/dt很大,就會形成很強(qiáng)的電磁噪聲,例如二極管在整流時由于非線性而產(chǎn)生的電流尖脈沖,不僅會產(chǎn)生二次、三次及高次諧波的干擾,而且還會形成連續(xù)頻譜的電磁噪聲,分布在較低的高頻范圍內(nèi)。不過這一部分干擾很容易通過L、C濾波加以濾除,例如低功率節(jié)能燈(不考慮輸入諧波限值的要求時)要通過EMC認(rèn)證并不困難。3在采用可控硅(SCR)調(diào)光電路中,如通過改變可控硅觸發(fā)導(dǎo)通角來改變輸入電壓,則可控

3、硅觸發(fā)導(dǎo)通角不同,對電磁噪聲的影響也不同。當(dāng)導(dǎo)通角由0°到90°增大時,SCR開通和關(guān)斷時對應(yīng)的電網(wǎng)電壓逐漸加大,造成的瞬態(tài)噪聲也隨之加大。這一類電磁噪聲的影響同二極管在開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁噪聲的影響相似。4功率半導(dǎo)體器件(如雙極型三極管、場效應(yīng)管、IGBT等),在開關(guān)過程中,存在很高的di/dt,例如在半橋逆變電路中開關(guān)管電流ic雖然基本上接近半個正弦波,但在其開始處如處理不當(dāng),會有一個幅度不算很小的尖脈沖,而在其結(jié)束處有一個幅度較大的向下負(fù)跳變,它的重復(fù)頻率高而電流變化速度快,通過線路或元器件的引線電感、分布電容,產(chǎn)生很大的瞬態(tài)電壓或電流,并有可能引起寄生振蕩。半橋逆變

4、電路的開關(guān)頻率愈高、開關(guān)速度愈快、開關(guān)電流愈大,所引起的瞬態(tài)電磁噪聲也愈大。在電子鎮(zhèn)流器中,這類電磁噪聲的影響最嚴(yán)重,是傳導(dǎo)干擾主要來源,也是不容忽視的。應(yīng)該說明,電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部這類高頻開關(guān)信號,由于頻率高,還會產(chǎn)生高次諧波的輻射噪聲,對輻射干擾的影響也是不容忽視的。5在有源功率因數(shù)控制(校正)電路中,輸入電流是一串重復(fù)頻率由幾十千赫到一百或幾百千赫的三角波。由于這些脈沖電流直接出現(xiàn)在電源輸入線上,包含的諧波頻率又很豐富,可達(dá)幾兆赫乃至幾十兆赫,所以,它形成的電磁傳導(dǎo)干擾的強(qiáng)度很大,要消除它的影響是很困難的,也是不容忽視的。6在采用高頻泵電路或雙泵電路的無源功率因數(shù)校正線路中,功率開關(guān)管的高頻

5、開關(guān)信號通過反饋加到輸入端,由電源進(jìn)線送進(jìn)電網(wǎng)中,也會形成傳導(dǎo)電磁干擾。在采用這類電路時,一定要采取良好的濾波電路,合理的元件參數(shù),濾除電磁干擾,否則EMC測試也是難以過關(guān)的。7熒光燈管的輝光放電和弧光放電,其中弧光放電的干擾強(qiáng)度比輝光放電干擾強(qiáng)度要大也會產(chǎn)生電磁干擾。但它們產(chǎn)生的主要是輻射干擾。對電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾影響不大。二電磁干擾中傳導(dǎo)干擾的兩種形式及其判別方法電磁干擾按其性質(zhì)來說,可以劃分成兩種形式;差模干擾和共模干擾。1、傳導(dǎo)干擾的兩種形式在電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾方式可分為兩類,即共模干擾與差模干擾。差模干擾是指在相線L與中線N之間存在相位相反的干擾信號;共模干擾是指在相線L與地GN

6、D之間以及中線N與地之間存在的相位相同、幅度也基本相等的干擾信號。后一類來自電磁空間輻射、分布電容的寄生耦合,漏磁感應(yīng),即同一個干擾源通過寄生參數(shù)耦合到相線和中線上,它對電源線的每一根的作用基本上是相同的,因而所產(chǎn)生的干擾電壓是同相位的、幅度也差不多一樣。一般兩種干擾是同時存在的,由于線路的阻抗不平衡,兩種干擾在傳輸過程中還會相互轉(zhuǎn)化,情況十分復(fù)雜。這也是人們對消除電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾所以感到棘手的一個原因。電子鎮(zhèn)流器的外殼如是塑料的,其分布電容效應(yīng)較小,電路前后級之間耦合少,所以產(chǎn)生的共模干擾電壓也較小,比較容易通過EMC測試。如采用金屬外殼,不論是鐵外殼還是鋁外殼,由于元器件和外殼之間的分

7、布電容,使前后級之間存在一定的耦和,便不容易通過測試。同一種鎮(zhèn)流器電路采用鋁質(zhì)的或薄鋼板的外殼,其測試結(jié)果差別不大,鐵外殼雖給漏磁能夠提供通路,但測試結(jié)果并不見得電磁干擾會更嚴(yán)重一些。不過受電路中電感元件漏磁的影響,會在鐵外殼中產(chǎn)生鐵損,額外地加大鎮(zhèn)流器自身損耗而已(在30W的鎮(zhèn)流器中,增加的損耗大約有1W左右,跟電感線圈的擺放位置、方向有關(guān))。另外,金屬外殼內(nèi)元件位置的排列,如半橋逆變電路的驅(qū)動電感和其它磁性元件(有源功率因數(shù)校正電路中升壓電感、EMI濾波用的電感等)的相互位置對EMC測試能的影響也較大。在作EMC測試的整改工作時,人們有時不得不把一些元件臨時放在鎮(zhèn)流器外殼以外,這時測試的結(jié)

8、果往往是靠不住的。當(dāng)將改進(jìn)后以為合格的電路焊到正式的印制電路板(PCB)上,并裝入金屬外殼以后,發(fā)現(xiàn)情況變差了,原來能通過EMC的,結(jié)果卻不能通過了,其原因即在于元件位置的變化,分布電容的影響便不同而造成的。2.如何判斷是共模干擾還是差模干擾?判斷干擾方式的簡便方法是采用電流探頭,探頭先單獨(dú)環(huán)繞一根導(dǎo)線,測出它的感應(yīng)電壓,然后再環(huán)繞兩根導(dǎo)線,探測其感應(yīng)情況。如感應(yīng)電壓是增加的,則線路中流過的干擾電流是共模的,反之,則是差模的。另外,如果在電子鎮(zhèn)流器的相線和中線上都要串接差模電感才能濾除干擾,得到比較滿意的效果,那么,電路中一定有共模干擾,只有用共模電感濾波才好。三如何消除和減少電子鎮(zhèn)流器中的傳

9、導(dǎo)干擾?為了消除和減少傳導(dǎo)干擾,滿足對電子鎮(zhèn)流器的電磁兼容要求,通常采取的措施有:電路布線設(shè)計(jì)、屏蔽、接地、加濾波電路等。1電路布線設(shè)計(jì)產(chǎn)品內(nèi)部的干擾主要來源于寄生耦合,在電路設(shè)計(jì)時要抑制寄生耦合的產(chǎn)生,減少那些寄生參數(shù)。在實(shí)際布線時,將不同工作頻率的走線分開,高壓與低壓的走線分開;處于強(qiáng)磁場的地線不應(yīng)形成地回路,以免感應(yīng)出地環(huán)電流而造成干擾;產(chǎn)生電磁場較強(qiáng)的元器件和對電磁場敏感的元器件布置時應(yīng)互相垂直、遠(yuǎn)離、或加以屏蔽以減少互感耦合;各級電路最好按電原理圖順次排列,而不要交叉排列,務(wù)必使各級電路自成回路,前后電路間避免形成不良的寄生反饋。PCB的布線應(yīng)盡量縮短,輸入線(電源)最好遠(yuǎn)離帶有高頻

10、電流的導(dǎo)線,例如燈絲線,所以電源線同燈絲線如分別處于鎮(zhèn)流器的兩端,就會更容易滿足EMC要求。有時由于高頻磁場的感應(yīng)而使傳導(dǎo)干擾在某些頻段超標(biāo),即使加大濾波電感和濾波電容也無濟(jì)于事。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時,一定應(yīng)充分考慮必要的EMC控制措施,預(yù)先留一些放置某些元器件的位置。而在產(chǎn)品試制時,通過試驗(yàn),在滿足EMC要求的前提下,逐次將不必要的、可有可無的、價格昂貴而作用不大的元器件去掉,這樣在大量生產(chǎn)時既能降低成本而又能滿足對EMC的要求。2外殼接地外殼接地有以下幾個作用:(1)實(shí)現(xiàn)對電場的屏蔽,用屏蔽來削弱外界噪聲引起的干擾。如對某些元器件單獨(dú)進(jìn)行小范圍的屏蔽,其抑制電磁干擾的效果會更好。(2)接地具有很低

11、的阻抗,使系統(tǒng)中各路電流通過該公共阻抗直接接地(大地,具有恒定不變的電位),例如電源的相線及中線通過Y電容,接外殼及大地,可以減小系統(tǒng)的傳導(dǎo)干擾噪聲。為避免漏電,傷及人身,Y電容一定要能夠承受較高的耐壓而不擊穿。(3)保證人身和設(shè)備安全,這類接地分為防止設(shè)備漏電的安全接地,和防止雷擊的安全接地兩類。照明電器通過電網(wǎng)供電,如絕緣擊穿則機(jī)殼帶電,會危及人身安全。將電路的接地端與機(jī)殼相接、再讓機(jī)殼與接大地的接地體相連,兩者間的連接電阻通常約為5-10歐,萬一機(jī)殼漏電,當(dāng)人體接觸帶電外殼時,大部分漏電流將被接地電阻分流,使流過人體的電流大大減小,保證了人身安全。3加裝去耦電容在開關(guān)管附近的電源加裝去耦

12、電容,使開關(guān)管開通瞬間所需的電流不再由電解電容提供,而由去耦電容就近為器件產(chǎn)生的I噪聲電流提供一個電流補(bǔ)償源。一般去耦電容用一個容量較大的電容和容量較小的電容(相差100倍)并聯(lián)來擔(dān)當(dāng)。在有些鎮(zhèn)流器中采用兩個電容組成無源半橋也能起到去耦電容的作用,這時為節(jié)省成本,便不用再另加去耦電容了。如不接去耦電容,則開關(guān)管開通瞬間的所需的I由電源提供,在電源及接地系統(tǒng)中會引起電流的波動,從而在PCB的走線上產(chǎn)生電流噪聲。此外,在電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器的半橋逆變電路中,半橋中點(diǎn)和地(或電源正端與半橋中點(diǎn))之間所接的電容,能減小開關(guān)管初始導(dǎo)通時出現(xiàn)的兩個電流尖脈沖的幅度(由非零開關(guān)狀態(tài)所引起),有助于減小電磁

13、干擾噪聲。適當(dāng)?shù)剡x擇這個電容的參數(shù),能大大減低電流尖脈沖的幅度。這樣,既可以減少電磁干擾,又能降低開關(guān)管的發(fā)熱程度,是一舉多得的好事。對這個電容參數(shù)的選擇一定要認(rèn)真對待,合理取值,那種認(rèn)為這個電容可有可無的觀點(diǎn)是十分錯誤的。4. 采用無源濾波器抑止傳導(dǎo)干擾的方法雖有上述許多種方法,但最有效的辦法還是采用無源濾波器。抑制傳導(dǎo)干擾所用的無源濾波器,對差模干擾與共模干擾所采用的濾波電路是不同的。要根據(jù)干擾的類型而采用不同形式的濾波電路。四無源濾波電路的類型和作用1。無源濾波電路的類型抑制差模干擾所用的濾波器如圖1(a)所示。采用差模電容Cd,并接于L、N之間,差模電容一般都用X2電容,即文獻(xiàn)所介紹的

14、安規(guī)電容,其耐壓應(yīng)不低于275V AC。差模電感Ld串接于L線或N線中,差模電感可用工字形磁芯,由于是開放磁路,其漏磁及磁阻均較大,損耗和發(fā)熱較嚴(yán)重;如用E型磁芯, 其漏磁可減少,有助于通過對EMC的測試要求。同時采用差模電容Cd和差模電感,即兩者的組和,效果更好一些。抑制共模干擾所用的濾波器也有幾種形式,如圖1(b)所示:即在L、N線上串接共模電感Lc,所謂共模電感,一般有兩個繞組,繞在一個不加氣隙的磁芯上(UF型),兩組繞組的同名端(例如兩繞組的起始端)都接在電源的輸入端上,因此電源電流流過兩個繞組時、大小相等而方向相反,磁場是互相抵消的,對工頻磁場不存在飽和問題。它對共模干擾有很強(qiáng)的抑制

15、能力,但對差模噪聲的串聯(lián)阻抗較低,等效電感為Lc2(Lc-M)2Lc(1-k)0,沒有抑制能力。或者,在相線與地之間以及中線與地之間分別并接一個電容C1、C2,一般C1=C2,采用Y2瓷片安規(guī)電容。或采用共模電感與電容兩者的組合。有的線路在整流后直流電壓的負(fù)端與地(外殼)之間接瓷片安規(guī)電容,其目的也是為了抑制共模干擾的。應(yīng)當(dāng)指出,兩個共模電感串接起來其濾波效果要比一個共模電感好,它們不能用電感量較大的一個共模電感來代替,這是因?yàn)楣材k姼械拿恳粋€繞組除自感外,兩個繞組之間還存在有互感,兩個共模電感的串聯(lián),并不能簡單看成是其自感量相加。如把圖1(a)、圖1(b)組合起來,就變成既能濾除差模干擾,又

16、能濾除共模干擾的濾波電路了。,圖1 抑制傳導(dǎo)干擾的的兩種無源濾波器2.電子鎮(zhèn)流器中常用的濾波電路電子鎮(zhèn)流器常用的濾波電路如圖2所示。一般來說,對9kHz150kHz低頻段采用差模濾波器比較有效;而對150kHz30Mhz的高頻段采用共模濾波器比較有效。有時一級共模濾波器不夠,還要采用兩級共模濾波器才成。在設(shè)計(jì)PCB板時,不妨把所用的濾波電路盡量做得復(fù)雜一些,既包含抑制差模干擾所用的濾波器,又包含抑制共模干擾所用的濾波器,甚至包含兩級共模電感。圖2 電子鎮(zhèn)流器常用的濾波電路形式3。濾波電路的設(shè)計(jì)對濾波器的分析和設(shè)計(jì),通常采用圖3所示的濾波電路(四端網(wǎng)絡(luò))來進(jìn)行, 圖中作為濾波器四端網(wǎng)絡(luò)的輸出端與

17、噪聲源相接,而輸入端則與電網(wǎng)相接,各種高頻電磁干擾及瞬態(tài)噪聲通過傳導(dǎo)耦合進(jìn)入電網(wǎng)的噪聲電平,由于濾波電路的濾波作用,就能夠?qū)⑵渌p到可以接受的電平。圖3 分析降低傳導(dǎo)干擾的EMI濾波器的等效電路為了說明濾波器抑制電磁噪聲的效果好壞,可以用插入損耗(Insertion Loss)IL來表示:IL=10lg P1/P2 (1)式中P1為不接濾波器時從噪聲送到負(fù)載ZL上的功率,P2是接入濾波器后,傳送到負(fù)載上的功率。顯然,插入損耗越大,濾波效果越好,對傳導(dǎo)干擾的抑制作用越大。但是,對圖3的分析卻不是一件很容易的事情。首先,帶共模電感的EMI濾波器的元件參數(shù),不能按沒有互感的濾波器所得到的公式進(jìn)行設(shè)計(jì)

18、。通常要先決定所采用的電路結(jié)構(gòu),然后利用共模等效電路,用網(wǎng)絡(luò)分析理論,求出它的共模插入損耗,計(jì)算必須借助于計(jì)算機(jī)。即使對一個比較簡單的濾波器,也至少要建立4-6個電流環(huán),并且在許多頻率下加以論證。因此用理論計(jì)算的方法確定元件參數(shù)是很麻煩的,對一般工廠電路設(shè)計(jì)工程師來說也是不現(xiàn)實(shí)的。其次,在這里噪聲源Ug的特性、其內(nèi)阻抗Zg的特性以及負(fù)載阻抗ZL的特性,都是未知的,特別是要建立噪聲源特性的數(shù)學(xué)模型也是十分困難的。一般來說,噪聲源的電壓Ug和阻抗Zg跟電子鎮(zhèn)流器的線路形式、電路結(jié)構(gòu)、布線方式、工作頻率、電路的元件參數(shù)等諸多因素有關(guān),阻抗Zg可能在較寬的范圍內(nèi)變化。作為濾波器的負(fù)載阻抗ZL也是不確定

19、的,因?yàn)樗驮撾娮渔?zhèn)流器在電網(wǎng)中的連接點(diǎn)位置有關(guān),并且會隨電網(wǎng)中用戶用電情況而隨時發(fā)生變化。所以EMI濾波器與噪聲源及負(fù)載阻抗ZL 之 間是不可能匹配的,對它的分析就應(yīng)按不匹配的條件來進(jìn)行,因而不能直接引用信號濾波器的一些分析結(jié)果(那時阻抗是匹配的,信號傳輸無反射)??梢?,完全想通過數(shù)學(xué)計(jì)算來設(shè)計(jì)EMI濾波器在一般的工廠中是不現(xiàn)實(shí)的。比較普遍的辦法是通過實(shí)驗(yàn)摸索,輔之以對結(jié)果的理論分析,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),逐步優(yōu)化,逐次逼近,直到取得滿意的效果為止。下面的內(nèi)容是我在對2×40W電子鎮(zhèn)流器的EMC測試及整改中的一些體會,寫出來供大家參考:五差模濾波器及共模濾波器在EMC測試的各個頻段的作用根據(jù)

20、GB17743-1999電氣照明和類似設(shè)備的無線電騷擾特性的限值和測量方法的規(guī)定,在不同頻率下允許的電磁干擾的準(zhǔn)峰值及平均值如下表所示,要求鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾值均比表中所列值低。表1 EMC測試中對電磁騷擾電壓的允許值之規(guī)定為了了解差模濾波器和共模濾波器對抑制干擾之作用,不妨把電子鎮(zhèn)流器EMC測試的頻率范圍9kHZ到30MHZ分為低、中、高三個頻段,即9150 kHZ、150 kHZ2.0MHZ、2.030MHZ三段。當(dāng)然兩個頻段之間的分界點(diǎn)頻率并不那么嚴(yán)格,對不同的鎮(zhèn)流器電路,其劃分界限可能向前或向后有所移動。在試驗(yàn)時,我們要仔細(xì)觀察共模和差模濾波電路對EMC測試曲線在不同頻段的作用和影響,根

21、據(jù)測試曲線的變化對電路的參數(shù)及結(jié)構(gòu)作出必要而合理的調(diào)整。1 低頻段9150 kHZ通過測試我們發(fā)現(xiàn)在低頻段,主要以差模干擾為主,例如在圖4所示的測試曲線中,500kHZ以下的干擾峰值均為半橋逆變電路工作頻率的2次、3次、4次、5次、7次、.直到11次及更高次的諧波(該電路的開關(guān)頻率約為42.5kHZ)。加大差模電容Cd值,或在相線中串接一個差模電感,均會使干擾幅度大大降低,說明在這個頻段內(nèi)差模干擾影響是較大的。同時串接共模電感后,干擾幅度也會降低,表明共模干擾也是存在的,而且隨著頻率的增加,共模干擾的影響會愈來愈嚴(yán)重。如在電子鎮(zhèn)流器中,再增加一級共模電感,則整個頻段中的干擾都將大大降低。圖4

22、一種者流器的EMC實(shí)測波形2 中頻段150 kHZ2.0MHZ這個頻段同時存在差模干擾與共模干擾,不過以共模干擾為主。電子鎮(zhèn)流器如采用圖2所示的濾波電路,對于各個頻段的干擾都有抑制作用。如未接C1、C2或雖接C1、C2但鎮(zhèn)流器金屬外殼未接大地,即未接到與大地相聯(lián)的大的金屬導(dǎo)體,則在EMC測試中,得到如圖5所示的曲線。除中頻段干擾有所超標(biāo)外(超標(biāo)的情況跟電子鎮(zhèn)流器的具體電路有關(guān),采用無源功率因數(shù)校正電路,如圖5a,采用有源功率因數(shù)校正電路則超標(biāo)部分可能延續(xù)到1.0MHZ附近,如圖5b所示),而在低頻段及高頻段落均可過關(guān),特別是在高頻段,富裕量還是很大的。為了消除中頻段的干擾,我曾改變差模、共模電

23、感的電感量(加大或減少)或兩個共模電感的電感量的相對大小,情況雖有所變化,但始終未能得到滿意的結(jié)果,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。(a)鎮(zhèn)流器采用高頻泵電路(b)鎮(zhèn)流器采用有源功率因數(shù)校正電路圖5 C1、C2接鎮(zhèn)流器金屬機(jī)殼但外殼不接大地的測試曲線后來我們在另外一次測試中,采用C1、C2接鎮(zhèn)流器的金屬外殼,并將外殼接大地,結(jié)果得到圖6所示的曲線。測試表明:共模濾波電容C1、C2接大地后中頻段的共模干擾大幅度下降,遠(yuǎn)離允許的限值。也就是說,這個頻段的共模干擾必須采用共模濾波電容C1、C2并將其接大地才能加以濾除。筆者在幾種不同鎮(zhèn)流器電路(有源功率因數(shù)校正電路和無源功率因數(shù)校正電路)中采用C1=C2=2200pF

24、的共模濾波電容并將其接大地來抑制中頻段的共模干擾,均屢試不爽,取得了滿意的效果。圖6 鎮(zhèn)流器金屬外殼接大地的測試曲線不過遺憾的是,這樣一來,卻帶來了新的問題,即在高頻段的10 30MHZ一帶出現(xiàn)了向上的干擾尖峰,使高頻段不能滿足EMC測試要求。這種滿足中頻段便不滿足高頻段、或反過來滿足高頻段又不能滿足中頻段的矛盾現(xiàn)象,一直是困擾技術(shù)人員的棘手問題。不知道如何找到一種折衷的辦法、才能做到兩全其美。3. 2.0 30MHZ高頻段這個頻段頻率較高,起影響的主要是共模干擾,差模干擾影響很小。如果這段頻率內(nèi)EMC測試不能滿足要求,一定要從改善共模濾波器的濾波效果來想辦法,這已是盡人皆知的事(例如對圖4所

25、示曲線的電路再加一級共模電感對全頻段的EMC測試均有改善)。這個頻段EMC測試曲線形狀還會受被測試鎮(zhèn)流器和接地金屬極板的擺放位置、鎮(zhèn)流器離墻面的距離的影響,不同的測試單位測得的結(jié)果和出具的測試報(bào)告曲線在這一頻段往往不盡相同。針對前面提到的棘手問題,亦即既使中頻段干擾不超標(biāo),又使高頻段不出現(xiàn)向上的干擾尖峰這樣的問題,筆者冥思苦想,終于從對比圖5、圖6的曲線中思路豁然開朗,找到了解決問題的辦法。從圖6可知,要使中頻段EMC過關(guān),C1、C2接外殼后必須接大地,單單接外殼是不夠的,即必須為它們提供連接大地的低阻通路。而從圖5知,為了在高頻段、在10-30 MHZ一帶不出現(xiàn)向上的干擾尖峰,必須不接C1、

26、C2,或接外殼后的C1、C2不與大地相通,即必須使C1、C2與大地間呈現(xiàn)高阻抗,如果這兩點(diǎn)能同時兼顧到,豈非兩全其美了嗎?為此,我采用了圖7所示電路,利用電感在不同頻段的阻抗變化,使得在中頻段,L阻抗很小,不妨礙C1、C2,接地;而在高頻段,L阻抗很大,使C1、C2,對地可以視為開路,問題豈不迎刃而解了嗎?圖7 一種兼顧中、高頻段的共模濾波電路根據(jù)以上的思路,對L值是這樣選擇的:在中頻段,使L的感抗不大,比C1、C2的容抗小,或相差不多。即便隨著頻率的增加,L呈現(xiàn)較大的感抗,但只要它和容抗相抵消后,對地仍然是短路的,問題也不大;而在高頻段,在出現(xiàn)干擾尖峰的頻率,只要使L的感抗足夠大,比C1、C2的容抗大得多,對地呈現(xiàn)開路狀態(tài)就行了。L的具體計(jì)算方法如下:在中頻段,取f=300kHZ,則C1、C2=2200pF容抗為 C=1/C=1/6.28×2.2×10×300×10=241.3 令L的的感抗為C1、C2的容抗的一半,則L=C/2L=6.28×300×103×L=120.7 可得 L=64H在高頻段,取f=10MHZ(一般尖峰出現(xiàn)在10MHZ附近),則 L=628×10×106×64×10-6=4019.2比C1、C2的容抗(僅7.2)大得多

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