教你使用电容器抑制电磁干扰方法
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开关电源中常用的几种抑制电磁干扰的措施形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备。
因而,抑制电磁干扰也应该从这三方面着手。
首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径(见图2);第三是提高受扰设备的抗扰能力,减低其对噪声的敏感度。
目前抑制干扰的几种措施基本上都是用切断电磁干扰源和受扰设备之间的耦合通道,它们确是行之有效的办法。
常用的方法是屏蔽、接地和滤波。
图1 共模干扰采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰。
例如,功率开关管和输出二极管通常有较大的功率损耗,为了散热往往需要安装散热器或直接安装在电源底板上。
器件安装时需要导热性能好的绝缘片进行绝缘,这就使器件与底板和散热器之间产生了分布电容,开关电源的底板是交流电源的地线,因而通过器件与底板之间的分布电容将电磁干扰耦合到交流输入端产生共模干扰,解决这个问题的办法是采用两层绝缘片之间夹一层屏蔽片,并把屏蔽片接到直流地上,割断了射频干扰向输入电网传播的途径。
为了抑制开关电源产生的辐射,电磁干扰对其他电子设备的影响,可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩,然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接为一体,就能对电磁场进行有效的屏蔽。
电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。
例如,静电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰;电磁屏蔽用的导体原则上可以不接地,但不接地的屏蔽导体时常增强静电耦合而产生所谓“负静电屏蔽”效应,所以仍以接地为好,这样使电磁屏蔽能同时发挥静电屏蔽的作用。
电路的公共参考点与大地相连,可为信号回路提供稳定的参考电位。
因此,系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考地线各自形成接地母线后,最终都与大地相连.在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则,如果形成多点接地,会出现闭合的接地环路,当磁力线穿过该回路时将产生磁感应噪声,实际上很难实现“一点接地”。
因此,为降低接地阻抗,消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地,利用一个导电平面(底板或多层印制板电路的导电平面层等)作为参考地,需要接地的各部分就近接到该参考地上。
双Y1电容接法详解在电力电子设备中,电容器是不可或缺的重要元件,它们在电路中发挥着滤波、储能、耦合等多种作用。
其中,Y电容作为一种安全电容,主要用于抑制电磁干扰和噪声,提高设备的电磁兼容性。
而双Y1电容接法,作为一种特殊的接线方式,更是在某些特定场合下发挥着重要作用。
一、Y电容的基本概念首先,我们需要了解Y电容的基本概念。
Y电容,也称为线路到地电容,是一种跨接在电力线(L)和保护地(G)之间的电容器。
它的主要作用是将电磁干扰和噪声从电力线引导到地线,从而减少对设备的干扰。
Y电容分为不同的类型,如Y1、Y2、Y3、Y4等,主要根据其额定电压、峰值电压和实验电压等参数进行区分。
二、双Y1电容接法的原理双Y1电容接法,顾名思义,就是在电路中同时使用两个Y1电容进行接线。
这种接法的原理是利用两个Y1电容的并联作用,增加电容的容量,从而提高对电磁干扰和噪声的抑制效果。
同时,由于Y1电容具有较高的耐压性能,因此双Y1电容接法也可以在一定程度上提高电路的耐压能力。
三、双Y1电容接法的步骤1. 选择合适的Y1电容:首先,需要根据电路的工作电压、电流以及电磁干扰和噪声的频率等参数,选择合适的Y1电容。
一般来说,应选择具有较高耐压、较低内阻和较大容量的Y1电容。
2. 确定接线位置:在电力线(L)和保护地(G)之间找到合适的位置进行接线。
一般来说,应将双Y1电容接在靠近电源输入端的位置,以最大限度地抑制电磁干扰和噪声。
3. 进行接线:将两个Y1电容的正极分别连接到电力线的火线和零线上,将它们的负极共同连接到保护地线上。
注意要确保接线牢固可靠,避免出现接触不良或短路等情况。
4. 检查接线效果:接线完成后,需要对电路进行检查和测试,确保双Y1电容接法能够有效地抑制电磁干扰和噪声,提高设备的电磁兼容性。
四、双Y1电容接法的注意事项1. 安全第一:在进行双Y1电容接法时,务必注意安全操作,避免触电或短路等危险情况发生。
特别是在接线过程中,要确保电源已关闭或设备已断电。
EMC基础使用电容器的噪声对策
电磁兼容性(EMC)是指电子设备在共存并且能够正常工作的同时,相互之间不产生不可接受的干扰。
而电容器的噪声则是影响电路EMC性能的一个重要因素。
为了降低电容器噪声对EMC性能的影响,可以采取以下几种对策:
1.选择低噪声电容器:在设计电路时,选择低噪声的电容器是最简单和有效的方法。
低噪声电容器通常具有更低的电阻和电感,以减少内部热噪声的产生。
2.使用多层板(PCB)设计:多层板设计可以提供更好的地面和电源平面,从而减少EMC问题。
在PCB上使用足够的电容器并布置得当,可以有效地降低电容器噪声。
3.增加滤波电路:在电容器的输入和输出端口添加滤波电路可以有效地抑制高频噪声。
常见的滤波电路包括LC滤波器、RC滤波器和Pi滤波器等。
4.选择合适的布线技术:布线技术对于EMC性能非常重要。
采用合适的布线技术可以减少电容器噪声的传播和辐射。
例如,避免长线和回路,减少电流回流路径等。
5.增加屏蔽:对于高频噪声,可以考虑在电容器附近添加屏蔽,如金属外壳或铝箔。
屏蔽可以有效地阻止噪声的传播和辐射。
6.优化地线设计:正确的地线设计是减少电容器噪声的关键。
需要保证地线的连续性和低阻抗,避免地线回流路径过长,以减少干扰的传导。
除了上述对策,还可以通过EMC测试和仿真分析来评估电容器噪声对EMC性能的影响,并进行合理的设计和优化。
总之,降低电容器噪声对EMC性能的影响是一个综合性的问题。
需要从电容器选型、布局设计、滤波等方面综合考虑,同时结合EMC测试和仿真分析等手段,才能有效地提高电路的EMC性能。
传感器电路中的电磁干扰抑制策略随着现代技术的迅猛发展,传感器在各个领域的应用变得越来越广泛。
然而,在电路连接和环境中,电磁干扰是一个不可忽视的问题,它可能导致传感器电路的不正常工作,甚至损坏传感器。
因此,在传感器电路设计中,电磁干扰抑制策略的重要性不可低估。
电磁干扰可以分为两类:外部干扰和内部干扰。
外部干扰来自于外部电磁场、电源线或邻近电路的信号,而内部干扰则是由传感器本身带来的,如电流、电压的变化等。
下面将介绍几种常用的电磁干扰抑制策略。
首先,电磁屏蔽是一种常用的抑制干扰的方法。
电磁屏蔽可以通过使用金属壳体或屏蔽罩来避免外部电磁场的干扰。
在传感器电路设计中,将传感器放置在金属壳体中,可以有效地隔离外部干扰,并提高传感器的灵敏度和稳定性。
其次,选择合适的输入滤波器也是一种有效的抑制干扰的策略。
输入滤波器可以过滤掉不需要的频率信号,以避免干扰进入传感器电路。
在选择输入滤波器时,应根据传感器信号的频率和特性进行合理选择,以达到最佳的干扰抑制效果。
另外,地线的布线和连接也是影响干扰抑制效果的关键因素之一。
良好的地线布线和连接可以有效地减少地回路的电阻和电感,降低传感器电路中的共模噪声和交流电压。
在传感器电路设计中,应尽量减少地线的回路面积,避免与其他信号回路或干扰源的交叉。
此外,对于传感器电路中的内部干扰,可采用电源滤波的方法进行抑制。
电源滤波可以通过使用电容器和电感器来消除电源中的纹波和噪声。
在传感器电路设计中,应选择适当的电容器和电感器来降低电源中的纹波和噪声,并保持传感器电路的稳定工作。
最后,合适的地线设计和屏蔽技术也对抑制电磁干扰非常重要。
地线设计应充分考虑传感器电路的工作环境和连接条件,合理分布和连接地线,避免共模干扰和回路电阻对传感器电路造成的影响。
屏蔽技术可以使用金属壳体、屏蔽罩或金属网等材料来避免干扰信号的进入和传播。
综上所述,对于传感器电路中的电磁干扰抑制策略,我们可以采取几种常用的方法来抑制干扰信号。
如何减少电磁干扰解决方案
电磁干扰是指电子设备之间或电子设备与电磁环境之间的相互干扰现象。
它会影响到无线通信、无线电和电力系统的正常运行,并对人体健康造成负面影响。
为了减少电磁干扰,我们可以采取以下几个解决方案:
1.设计合理的电磁屏蔽结构:在电子设备的设计过程中,应尽量采用电磁屏蔽结构,如金属外壳或屏蔽罩,以减少电磁辐射,阻断外界电磁波的干扰。
2.优化电源电路设计:电源线是电磁干扰的主要源头之一、通过优化电源电路的设计,可以降低电源的电磁辐射和干扰。
例如,采用低噪声电源模块和滤波电容器,可以有效减少电源线上的干扰信号。
3.使用合适的屏蔽材料:在设计和制造电子设备的过程中,选择合适的屏蔽材料是非常重要的。
屏蔽材料应该具有良好的电磁屏蔽性能,能够有效地吸收和反射电磁波,减少电磁辐射和干扰。
常用的屏蔽材料包括金属薄膜、导电海绵、射频吸波材料等。
4.合理布局电路板和组织线缆:电磁干扰的产生与电路板和线缆的布局有关。
在设计电子设备时,应合理布局电路板和组织线缆,避免不必要的电信号互相干扰。
例如,将高频和低频电路分开布局,或者采用地平面铺设和分层线缆等方法,可以有效减少电磁干扰。
5.进行电磁兼容性测试:在产品开发和生产过程中,应进行电磁兼容性测试,以确保电子设备符合相关的国际和国家标准。
通过测试,可以及早发现和解决可能存在的电磁干扰问题,确保产品的质量和性能。
总的来说,减少电磁干扰主要包括电磁屏蔽、电源电路优化、合适的屏蔽材料选择、合理布局电路板和线缆以及进行电磁兼容性测试等措施。
通过采取这些解决方案,可以有效减少电磁干扰,提高电子设备的性能和可靠性。
电磁干扰屏蔽方法电磁干扰是指由于电磁场的影响而影响电子设备系统的正常运行的电磁现象,它是一种大的电磁污染源。
电磁干扰可以影响电子设备的性能,也可以影响信号传输的正确性,造成数据传输出现错误,降低系统的运行精度。
因此,需要建立一种电磁干扰屏蔽系统,利用合理的屏蔽结构和材料,来有效地减少或避免干扰。
电磁干扰屏蔽有三种基本方法:屏蔽材料以及屏蔽结构、加电子屏蔽、加功率屏蔽(EMI)。
1、屏蔽材料和结构电磁屏蔽材料的作用是利用它的导电性及对磁场的影响来吸收、重组或反射作用于外界的电磁波,以起到电磁屏蔽的作用。
一般来说,电磁屏蔽材料是指金属结构体或含金属颗粒的绝缘材料以及金属网络或夹层结构体,根据耦合信号传导器的不同,一般来说,应选择合适的抗电磁波的屏蔽材料,如纤维布屏蔽材料、金属布屏蔽材料、全铝箔屏蔽材料、涤纶布屏蔽材料等。
2、电子屏蔽加电子屏蔽的方法有三种:首先是放置就近的设备,应该用来放置重置电容器,其次是添加陷波电路,用来抑制能量密集的脉冲,最后是利用继电器来进行转换。
加电子屏蔽后,可以大大减小外界干扰信号对电子设备的影响。
3、功率屏蔽功率屏蔽(EMI)是电气系统中最常用的一种屏蔽方法,它通过在设备之间添加一个额外的低电阻的电磁屏蔽层来减少电磁波的传播,从而有效地减少电磁干扰。
通常情况下,使用功率屏蔽的设备应被放置在屏蔽物体的外壳内,以避免外部电磁波的干扰。
在以上三种电磁干扰屏蔽方法当中,屏蔽材料最容易使用,且成本较低,但是效果有限。
而在某些现场环境中,有非常强烈的电磁干扰,那么屏蔽材料无法有效地抵消外界电磁干扰,只能使用电子或功率屏蔽。
此外,使用不同类型的屏蔽材料也有一定的要求,必须使用具有足够高的屏蔽效率的材料,以便提高电磁屏蔽的效果。
电磁干扰的屏蔽是一项非常重要的工作,由于外环境的干扰不断变化,在设计电磁干扰屏蔽系统时,应重点考虑合理的屏蔽结构、合适的屏蔽材料和有效的屏蔽方法。
总之,利用合理的电磁屏蔽技术和系统,可以有效地减少外界电磁干扰对设备的影响,从而提高系统的工作精度和可靠性。
y电容滤除共模干扰电容滤波器是一种常用于滤除电路中的共模干扰的电子元件。
它能够通过阻止共模信号通过的方式,提高电路的抗干扰能力,保证信号的准确传输和稳定运行。
本文将详细介绍电容滤波器的原理、结构、应用和选型等方面,为读者提供富有指导意义的内容。
首先,我们来了解一下电容滤波器的工作原理。
电容滤波器利用了电容器的特性,即对于交流信号(如共模干扰)具有很强的通流能力,而对于直流信号(如有用信号)则具有很强的阻断作用。
因此,当共模干扰信号进入电容滤波器时,会被电容器短路,从而阻止其通过,实现了滤除共模干扰的目的。
电容滤波器的结构主要由一个或多个电容器组成。
它们通常被串联或并联连接在电路中,以形成一个滤波器网络。
串联连接的电容器能够提高滤波器的容性,使其对高频共模干扰信号的阻断能力更强;而并联连接的电容器则能够增加滤波器的电容量,提高对低频共模干扰信号的通流能力。
通过合理的结构设计,电容滤波器能够在不同频率范围内起到滤波效果。
电容滤波器广泛应用于各种电子设备中,以提高信号的质量和稳定性。
例如,在音频设备中,电容滤波器用于滤除电源中的毛刺噪声,使音频信号更加纯净;在电源适配器中,电容滤波器能够提高电流稳定性,减少电压波动幅度;在通信设备中,电容滤波器则用于滤除噪声干扰,确保信号的可靠传输。
可以说,电容滤波器在各个领域都发挥着重要的作用。
在选择电容滤波器时,需要考虑多个因素。
首先是电容器的容值,它决定了滤波器的滤波效果。
较大的容值能够提供较好的低频滤波效果,而较小的容值则适用于高频滤波。
其次是电容器的电压等级,应根据电路的工作电压选择合适的电容器,以免产生失效或损坏。
此外,还需考虑电容器的尺寸、成本、可靠性等因素,以便选择最适合的电容滤波器。
综上所述,电容滤波器作为一种重要的电子元件,能够有效滤除共模干扰,提高电路的抗干扰能力。
它的工作原理简单明了,结构灵活多样,应用广泛多样化。
在选型过程中,需要综合考虑多个因素,以选择最适合的电容滤波器。
电磁干扰的屏蔽方法知识电磁干扰(EMI)是指电磁能量在电子设备及周边的环境中引起的干扰。
在现代社会中,电磁干扰已经成为电子设备和系统的重要问题。
而电磁干扰的屏蔽方法就成为了电子工程师必须了解的知识。
1.电磁干扰(EMI)的影响电磁干扰会影响各种电子设备的性能和稳定性,包括通讯设备、计算机、医疗设备、航空设备、汽车射频和娱乐设备等。
此外,电磁干扰还可能导致电磁兼容性问题(EMC),这可能会影响安全和生产效率。
2. 消除电磁干扰的方法在电子设备的设计和制造中,必须采取措施来降低电磁干扰的影响。
以下是可用于屏蔽电磁干扰的方法:2.1 金属屏蔽金属屏蔽是一种基本的屏蔽方法。
用金属片或金属网罩包裹电子设备,来屏蔽电磁辐射和电磁场。
金属屏蔽可以很好地屏蔽高频干扰,通常在射频、微波和高速数字应用中使用。
2.2 地线屏蔽地线屏蔽依赖于连接设备外壳的电路和地面的连接。
通过接地,电流可以流回地面,从而降低电磁干扰。
地线屏蔽通常适用于多个设备之间的干扰和电漏水问题。
2.3 分层屏蔽分层屏蔽是一种使用多个层次的方法,通常用于高频干扰。
不同层次的材料具有不同的导电性和磁性,可以最大程度降低电磁干扰。
2.4 滤波器滤波器可以屏蔽设备中的杂波信号和一些EMI源。
这种方法是通过使用引入不同类型和频率的电容器、电感器和滤波器来隔离和过滤干扰信号的。
2.5 布线布线方法可以最小化电磁场的发生,并增加EMI源之间的物理距离。
这种方法通过正确放置电缆和电线在整个电子设计中,从而实现EMI的控制和管理。
2.6 笼状屏蔽笼状屏蔽是一种三维结构,它由连接到地面的金属网组成。
这种屏蔽形式通常用于射频EMI。
总的来说,电磁干扰的防护措施通常不止一种方法的单一方法,而是采用多种方法进行组合。
在实际生产环境中,电子工程师应根据设备的类型和EMI源来选择适当的屏蔽措施。
3.结论在现代社会中,电磁干扰已成为影响电子设备和系统稳定性的重要问题。
消除EMI采用的技术手段和方法包括金属屏蔽、地线屏蔽、分层屏蔽、滤波器、布线和笼状屏蔽等多种方法。
电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法电磁干扰是电子仪器仪表中常见的问题之一,它会导致信号失真、数据丢失、误读等不良影响。
因此,抑制电磁干扰对于电子仪器仪表的正常运行是非常关键的。
下面,本文将介绍一些电磁干扰的抑制方法。
1. 信号线隔离信号线隔离是一种常见的电磁干扰抑制方法。
在信号传输过程中,将信号源和受信者之间的连接线路更改为光学或者磁隔离线路。
这样可以避免电磁信号在电气线路或者地面上产生干扰。
此外,隔离线路可以在信号的受控范围内提高信噪比,并减少共模噪声。
2. 电源滤波器电源滤波器是一种常见的电磁干扰抑制方法。
它通过滤除电源中的高频噪声,保持电源的稳定性,从而减少电磁干扰的影响。
当使用电池供电的仪器时,可以增加一个大电容来平滑电流,从而减低电磁干扰的影响。
此外,在电源输出端增加一个低通滤波器也可以有效的减少干扰。
3. 地线设计地线设计对于抑制电磁干扰也非常重要。
在电子仪器仪表的设计和制造过程中,需要合理地设置和设计地线,以保证信号的正确传输和地面的安全。
通常地线要尽可能的广泛,可以使用多级接地,从而减少接地回路的电阻和电感,从而排除干扰噪声。
4. 屏蔽设计在电磁干扰抑制中,屏蔽设计也是一种不可或缺的方法。
屏蔽可以减少电磁信号的辐射和接收,从而提高信噪比。
通常采用金属外圈或者金属外壳进行屏蔽,同时也需要注意屏蔽件的接地和悬浮,保证其有效性。
5. 抗干扰措施在电磁干扰抑制中,直接抗干扰措施也是非常关键的。
例如,可以采用频率调制、多重中断时间、散点时间模拟、高抗干扰等技术。
这些技术可以有效地防止电磁信号的干扰,并提高电子仪器仪表的性能和可靠性。
总结电子仪器仪表中电磁干扰是一种长期存在的问题。
为了解决这个问题,我们可以从信号线隔离、电源滤波器、地线设计、屏蔽设计和抗干扰措施等多方面入手,加强对电磁干扰的抑制和控制。
只有在电子仪器仪表的制造过程中,严格按照标准和规范操作,才能确保最终产品的性能和质量达到最好的水平。
抑制电磁干扰的方法有哪些
1 引言
任何电子设备产生的电磁干扰和响应过程,可以用辐射和传导来描述干扰发生源,可以用辐射敏感性和传导敏感性来描述响应接收设备特性,因此,所有电磁干扰的抑制方法可以从以下三个方面入手:
——抑制电磁干扰源;
——切断电磁干扰耦合途径;
——降低电磁敏感装置的敏感性。
本文主要围绕这三个方面讨论提高电子设备电磁兼容性的措施,诸如选择抑制电磁干扰的电路,采用合适的工作状态;实施正确的搭接、接地、屏蔽、滤波、分层防护;采用合理分类布线等方法都能有效地抑制电磁干扰或降低敏感。
各种方法在电子设备中不仅独立使用,而且相互之间又存在着关联。
下面主要从接地、屏蔽和滤波等方面概述对干扰的抑制技术。
2 接地
在电子设备中接地是抑制电磁噪声和防止电磁干扰以及保护人员和设备安全的重要方法之一。
要求电子设备时机座、金属外壳必须可靠地接地,这是为了保护人员和设备的安全,称为“保护接地”;另一类接地称为“屏蔽接地”,指为抑制干扰而采用的屏蔽层(体)的接地,以起到良好的抗干扰作用。
2.1 目的
接地的主要目的如下:
——保护设备和人身安全,防止雷电危害和电源故障时发生电击;
——泄放静电荷,以免设备内部放电造成干扰;
——提高电子设备电路系统工作稳定性。
2.2 分类
2.2.1 悬浮地。
电力电容器并联系统的噪声与干扰控制技术电力电容器是电力系统中常见的电力电子设备,它可以用来提高电力系统的功率因数和稳定电压,同时还可以改善系统的电流质量。
然而,在电力电容器的使用过程中,噪声和干扰问题经常会出现,给系统带来各种不良影响。
因此,研究和应用噪声和干扰控制技术对于提高电力电容器的性能和稳定性至关重要。
首先,噪声与干扰来源于电力电容器与其他电力设备在电力系统中的相互作用。
在电力系统中,各种电力设备都会产生噪声和干扰信号,这些信号可能通过电力网络相互传递,并且会对电力电容器的运行产生影响。
另外,电容器内部的工作原理和设计结构也会导致噪声和干扰信号的产生。
因此,准确分析和评估噪声和干扰源是噪声与干扰控制技术的第一步。
其次,针对不同的噪声和干扰源,可以采取不同的技术手段进行控制。
一种常用的方法是使用滤波器来过滤噪声和干扰信号。
滤波器在电力电容器系统中起到了重要的作用,它可以根据具体的噪声和干扰特点选择合适的滤波器结构和参数。
例如,针对高频噪声和干扰信号,可以采用带通滤波器来实现精确的滤波效果;而对于低频噪声和干扰信号,则可以使用带阻滤波器来进行衰减。
另一种常用的控制技术是使用抑制器来减小噪声和干扰信号的影响。
抑制器可以通过引入一个反馈环路来降低噪声和干扰信号的幅值。
例如,在电力电容器系统中,可以通过使用自适应滤波器和陷波器来有效地抑制噪声和干扰信号。
这些抑制器能够根据实时的电压和电流测量值进行参数调整,以适应系统中噪声和干扰信号的变化。
此外,控制电力电容器系统的地线和屏蔽也是一种有效的噪声与干扰控制技术。
地线和屏蔽可以降低外部噪声和干扰信号对电容器系统的影响。
通过设计合理的地线和屏蔽结构,可以有效地隔离电容器系统与外界环境之间的噪声和干扰。
最后,为了实现噪声和干扰的有效控制,电力电容器系统的控制策略也至关重要。
控制策略应基于对噪声和干扰源的准确识别和分析,结合滤波器、抑制器、地线和屏蔽等控制技术手段,制定相应的控制策略。
抑制开关电源电磁干扰的对策人们总是想方设法地将电磁干扰三要素之中的一个去掉:屏蔽掉骚扰源、隔离开敏感设备或者切断耦合途径。
从能量的角度来讲,电磁干扰是一种能量,无法不让它产生,只有用肯定的方法去减小其对系统的干扰。
可用到的方法可分为两大类:一种是让能量泄放掉;另一种是把能量给挡在外部。
可以说一种方法是减小其产生的幅度,另一种则切断其传播途径。
下面针对详细的方面一一分析:1、外界干扰的耦合(输入端和输出端)(1)输入端输入端是整个电源的入口处,电源内部的噪声也可由此传播到外部,对外界造成干扰。
通常采纳的策略是在输入加X电容、Y电容、差模电感和共模电感对噪声和干扰进行过滤。
图1就是一种比较常见的EMI滤波电路。
图1 EMI滤波电路其中L1、CY1和CY2组成的滤波电路可以抑制电源线上存在的共模干扰信号。
当有共模干扰电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模干扰。
差模电感L2和X 电容,组成的低通滤波可抑制电源线上的差模干扰。
(2)输出端对于输出,特殊是有长输出引线的状况,电源模块跟系统搭配后,电源内部一些噪声干扰就可能由输出线而耦合到外界,干扰其他用电设备。
对此,最好的方法是同应付输入端的干扰一样去加一些共模滤波和差模滤波。
此外,还可以在输出线串套磁珠环;采纳双绞线或是屏蔽线,以达到抑制EMI干扰的目的。
2、开关管在电源模块的工作过程中,由于开关管结电容的存在,开关管在快速开关的时候就会产生毛刺和尖峰,这样就会有一些传递或放射出来。
另外开关管的结电容和变压器的绕组漏感也有可能产生谐振而发出干扰。
对此可采纳的对策有:(1)开关管D极和G极串加磁珠环,这样等于加了一个小电感,减小开关管的电流变化率,从而达到减小尖峰的目的。
(2)在开关管处加缓冲电路或采纳软开关技术,减小开关管在快速工作时的尖峰,使其电压或电流能缓慢上升。
火线和零线之间并联的这个电容叫X电容;X电容主要做EMI滤波作用,如果用电器内部有高频功率变换电路,比如开关电源等,为了防高频干扰从电源线外泄干扰其它用电设备,必须配置EMI滤波电路,这个电路包含X电容,Y电容,共模电感。
X电容直接接到火线和零线之间,工作电流比较大,因此对电容的要求比较高。
通常,X电容多选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容.这种类型的电容,体积较大,但其允许瞬间充放电的电流也很大,而其内阻相应较小,损耗比较低;不能用普通电容替代X电容。
顺便说一下Y电容:Y电容也是EMI滤波的一部分,作用是滤除整个电路对外的甚高频信号干扰,接法是火线和零线分别接一个电容到外壳。
特别的,Y电容跟用电器外壳连接,视为安全电容,作为安全电容的Y电容,要求必须取得安全检测机构的认证。
Y电容外观多为橙色或蓝色,一般都标有安全认证标志(如UL、CSA等标识)和耐压AC250V或AC275V字样.然而,其真正的直流耐压高达5000V以上。
必须强调!Y电容严禁使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的普通电容来代用!这样会影响人身安全。
安规电容:安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全.它包括X电容各Y电容两种类型,X电容是跨接在电力线两线(L-N)之间的电容,一般选用金属薄膜电容;Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对出现。
基于漏电流的限制,Y电容值不能太大,一般X电容是uF级,Y电容是nF级。
X电容抑制差模干扰,Y电容抑制共模干扰。
根据IEC 60384-14,电容器分为X电容及Y电容:1.X电容是指跨于L-N之间的电容器,2.Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。
(L=Line, N=Neutral, G=Ground)X电容底下又分为X1, X2, X3,主要差別在于:1.X1额定电压≤1000VAC,耐高压大于2.5 kV,小于等于4kV,2.X2耐高压小于等于2.5 kV,3.X3耐高压小于等于1.2 kVY电容底下又分为Y1, Y2, Y3,Y4, 主要差別在于:1.Y1 额定电压≤500VAC,峰值电压等于8 kV,实验电压4000VAC2.Y2额定电压≥150VAC,≤500VAC,峰值电压等于5 kV,实验电压1500VAC,3.Y3耐高压n/a,已被替代。
y电容抑制差模干扰差模干扰是电路中常见的问题之一,它会对信号的传输和接收造成干扰,降低系统的性能。
为了解决这个问题,人们提出了各种方法,其中之一就是使用y电容进行抑制。
首先我们来了解一下什么是差模干扰。
在电路中,信号可以分为差模信号和共模信号。
差模信号是指两个输入信号之间的差值,而共模信号是指两个输入信号的平均值。
差模干扰就是指共模信号中包含的干扰信号。
差模干扰的产生主要是由于电路中的各种因素,比如电源噪声、地线干扰等。
为了抑制差模干扰,人们采用了y电容的方法。
y电容是一种特殊的电容器,它的结构和普通的电容器有所不同。
y电容的两个端口分别连接到电路的输入端和地线,起到将共模信号导到地线的作用。
这样一来,差模信号就可以得到有效的抑制,从而减小了差模干扰。
y电容的工作原理是利用电容器的特性,将差模信号和共模信号分别导到不同的路径上。
由于y电容的特殊结构,差模信号在y电容中的传输路径较长,导致其阻抗较大,从而减小了差模信号的幅度。
而共模信号则通过y电容的另一条路径直接导向地线,从而避免了共模信号的干扰。
这样一来,差模干扰就得到了有效的抑制。
在实际应用中,要选取合适的y电容进行抑制。
选择y电容的关键是要使其对差模信号具有较大的阻抗,同时对共模信号具有较小的阻抗。
这样才能达到较好的抑制效果。
一般来说,y电容的阻抗与其容值成反比,因此可以通过选择合适的容值来实现所需的抑制效果。
除了选择合适的y电容,还可以采取一些其他的方法来进一步提高抑制效果。
例如,可以在y电容的两个端口之间串联一个电阻,以提高y电容对差模信号的阻抗。
此外,还可以采用差模放大器等器件来增强差模信号的放大程度,从而进一步减小差模干扰。
总结起来,y电容是一种有效抑制差模干扰的方法。
通过将共模信号导向地线,同时将差模信号通过较长的路径导向地线,可以达到较好的抑制效果。
在实际应用中,要选择合适的y电容,并可以采取其他方法来提高抑制效果。
通过合理的设计和选择,可以有效地解决差模干扰问题,提高系统的性能。
教你使用电容器抑制电磁干扰方法
实际电容器的等效电路
实际电容器的电路模型如图1所示,它是由等效电
感(ESL)、电容和等效电阻(ESR)构成的串联网路。电
感分量是由引线和电容结构所决定的,电阻是介质材料
所固有的。电感分量是影响电容频率特性的主要指标,
因此,在分析实际电容器的旁路作用时,用LC串联网
络来等效。
图1、实际电容器的等效电路
对滤波特性的影响
实际电容器的特性如图2所示,当角频率为1/LC
时,会发生串联谐振,这时电容的阻抗最小,旁路效果
最好。超过谐振点之后,电容器的阻抗特性呈现电感阻
抗的特性——随频率的升高而增加,旁路效果开始变差。
这是,作为旁路器件使用的电容器就开始失去旁路作用。
图2、实际电容器的频率特性
理想电容的阻抗是随着频率的升高而降低,而实际
电容的阻抗具有如图2所示的频率特性,在频率较低时,
呈现电容性,即阻抗随频率的增加而降低,在某一点发
生谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR。
在谐振点以上,由于ESL的作用,电容阻抗随着频率
的升高而增加,这是电容呈现电感的阻抗特性。在谐振
点以上,由于电容的阻抗增加,因此对高频噪声的旁路
作用减弱,甚至消失。
电容的谐振频率由ESL和C共同决定,电容值或电
感值越大,则谐振频率越低,也就是电容的高频滤波效
果差。ESL除了与电容器的种类有关外,电容的引线
长度是一个十分重要的参数,引线越长,则电感越大,
电容的谐振频率越低。因此在实际工程中,要使电容器
的引线尽量短,电容器的正确安装方法和不正确安装方
法如图3所示。
根据LC电路串联的原理,谐振点不仅与电感有关,
还与电容值有关,电容越大,谐振点越低。许多人认为
电容器的容值越大,滤波效果越好,这是一种误解。电
容越大对低频干扰的效果虽然好,但是由于电容在较低
的频率发生了谐振,阻抗开始随频率的升高而增加,因
此对高频噪声的旁路效果变差。表1是不同容量瓷片电
容的自谐振频率,电容的引线长度是1.6mm。
图3、滤波电容的正确安装方法与错误安装方法
如何使用电容器抑制电磁干扰
尽管从滤除高频噪声的角度看,不希望有电容谐振,
但是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频
率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落
在骚扰频率上