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  • 高性能及其小型化EMI濾波器設計技術
    高性能及其小型化EMI濾波器設計技術
  • 高性能及其小型化EMI濾波器設計技術
  •   發(fā)布日期: 2021-08-14  瀏覽次數(shù): 1,344

    1 EMI濾波器的常見問題及發(fā)展趨勢

    首先介紹了影響EMI濾波器性能/體積的因素及EMI濾波器的常見問題:低頻傳導發(fā)射高、高頻傳導/輻射發(fā)射高、體積大,從而分析出EMI濾波器的發(fā)展趨勢為高性能和小體積,最后提出改善EMI濾波器性能的辦法。

     

    2 無源EMI濾波器器高頻性能改善設計

    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。

    3 EMI濾波器小型化設計技術

    主要介紹了平面集成設計(電磁集成;電容電感集成)及混合集成設計兩大EMI濾波器小型化設計技術。

    以下是具體的內(nèi)容。

    1 EMI濾波器的常見問題及發(fā)展趨勢

    EMI濾波器的常見問題是:低頻傳導發(fā)射高、高頻傳導/輻射發(fā)射高、體積大

    結(jié)合EMI濾波器的常見問題及開關電源“三高一低”(高分辨率、高采樣率、高帶寬以及低功耗)的發(fā)展趨勢分析,可知,EMI濾波器面臨著持續(xù)改進的壓力,應該達到高衰減性能、小體積、低成本的要求。

    1.1 影響濾波器性能/體積的因素

    1). 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

    2). 拓撲優(yōu)化否?拓撲是否優(yōu)化要看阻抗失配的情況如何。

    3). 材料影響否? 對于材料,主要考慮的是磁芯Bs/u’+ju’’

    4). 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。

    1.2 改善濾波器性能/體積的可能方法

    低通濾波器的精細設計

    新型濾波器結(jié)構(gòu)設計

    2  無源EMI濾波器器高頻性能改善設計

    無源LC反射濾波或吸收濾波,可覆蓋150kHz-1GHz。

    無源EMI濾波器的高頻性能:

    EMI濾波器應處于阻抗失配狀態(tài)

    電感、電容應有足夠的電壓、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。

    改善的CM/DM濾波器拓撲:

    2.1 濾波器L/C器件性能影響因素分析

    2.1.1 電容引腳:

    2.1.2 電感

    2.1.3 改進方案

    2.2 L磁飽和/頻率的影響

    2.3 LC溫度的影響

    2.4 濾波器L/C器件雜散耦合的影響

    2.5 寄生參數(shù)/耦合的抑

    2.5.1 電感EPC的抑制

    2.5.2 電容ESL抑制

    2.5.3 耦合的抑制

    3 EMI濾波器小型化設計技術

    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、平面化集成設計、混合濾波器設計等方式,可以有效減小其體積。

    3.1 平面集成設計

    3.1.1 平面電磁集成化

    3.1.2 平面集成電容、電感集成

    3.2 混合集成化


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