新一代开关电源EMI滤波器的走势
发布时间:2006-10-14 7:52:38   收集提供:gaoqian
新一代开关电源EMI滤波器的走势 问题的提出 90年代以来,随着电子设备小型化和表面组装技术的发展,电子元器件向小型化、片式 化、复合化、多功能和高性能化发展,各种表面组装元件忆逐渐成为电子元件的主流产品。 以上半导体大规模集成造成的负面影响,特别是网络化的迅速发展,直接导致了抗电磁 干扰能力的迅速下降。据IBM公司的常规观察统计表明:严重威胁电子、电气设备安全可靠工 作的起因中,88.5%是来自电源的中电压瞬变和电磁脉冲。当前EMI(电磁干扰)滤波器仍然 是抑制电磁干扰的有效手段之一。因此,目前摆在传统EMI滤波器面前的一个不可回避的问题 是如何适应电子设备小型化的发展需求。 片式EMI滤波器的发展概况 国际片式EMI滤波器目前以信号滤波器为主,可运用于电源的EMI滤波器较少,如TDK公司 的ACH3218、ACH4518系列,采用铁氧体磁珠和片式电容组成T型滤波电路。其中ACH3218体积 L×W×H=3.2×1.8×2.5mm,最大额定电压20VDC、最大额定电流1.5A,25dB插入损耗的频率 范围由11MHz-55MHz到600MHz-70MHz共18个品种。 新一代EMI滤波器的设想 开关电源产生的噪声中,在低频段差模噪声分量占主要成份,因此采用共模和差模扼流 圈是必要的,但如何减少它们的令设计者最头痛的事。最近日本村田公司开发了PLY系列流圈, 这种器件以一种十分巧妙的方式把共模和差模扼流圈紧凑地结合为一体,其中的PLY10系列分 别有共模磁路和差模磁路,每个磁路有各自的铁氧体磁芯,其最大安装尺寸为L×W×H=18× 16×17.5mm,额定电流范围0.5-2.0A,对100VDC的耐压产品可承受40-150W功率,对200VDC耐 压产品可承受75-300W功率,这样宽的使用范围使PLY10系列器件可与大多数开关电源设备兼容。 PLY系列的事例给大家一个启示,开关电源共、差模噪声的有效抑得依靠专门的电感器件 ----共、差模扼流圈,由简单的片式(电容、电感)元件所组成的EMI滤波器是难以胜任抑关 电源产生的共、差模噪声的。 为此有效抑制开关电源噪声的新一代EMI滤波器应该是由有效的共、差模扼流圈和若干电 容组成的相关电路,为了减小体积,这些电感、电容元件应尽可能采用片式元件。 另一可供借鉴的方法是为电源模块专业厂商生产的系列电源模块,通过MIL-STD-461的 CEO3或其它规范研制专用的配套EMI滤波器,如美国advanced Analog公司为AHE、ATO、ATW和 AHF系列DC/Da电源模块配套了AFC461系列EMI滤波器,其额定电压28-40VDC,额定电流4A, 100KHz-50MHz插入损耗40dB,工作温度-55-155度,最小尺寸L×W×H=53.85×28.45×9.65mm。 类似的还有美国的interpoint公司为MHE/MLP、MHL、MTO和MTW系列DC/DC电源模块配套了FMH -461EMI滤波器,其插入损耗指标强调500KHz处最少衰减50dB,200KHz处最少衰减35dB。 VICOR公司也为其新一代电源模块配置MICRO封装的输入滤波模块FILTMOD,以及MICRO封 装的输入保护模块IAM2,前者能有效的消除传导干扰噪声,后者能有效地限制浪涌电流和尖 峰干扰。 建议开关电源EMI滤波器的电路彩标准式电路和,它有利于发呢成为标准模块并最终集成。 在实际运用中如果一级滤波模块抑够,可以再串接第二级滤波模块。 在国产产品中,北京中北创新发展有限公司研制的实验样品CX系列电路采用标准模式, 结构采用扼流圈,体积L×W×H=15×15×9.5mm,额定电压50VDC,额定电流0.5-2A。 展望 为了适应电子设备不断小型发展的需要,以采用片式电容、电感为主的新一代EMI滤波器 的出现和发展历史的必然。与标准模块电源的发展历史一样,新一代EMI滤波器也应该向标准 模式电路的方向发展。由于目前直流系列片式电容发展迅速,所以新一代直流系列EMI滤波器 的发展有可能成为现实。遗憾的是交流片式电容发展缓慢,目前仅有村田公司的CHM2143、GHM 2145和GHM2243系列,它们的交流耐压性能比传统的聚脂薄膜电容差。因此新一代交流系列EMI 滤波器还有待于交流片式电容的深入开发和发展。 摘自《电子产品世界》
 
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