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濾波器 - 電子鎮(zhèn)流器的組成以及電磁干擾的來源影響和措施

2017年12月03日 20:15 網(wǎng)絡(luò)整理 作者:佚名 用戶評(píng)論(0

濾波器的輸出端與噪聲源相接,而輸入端則與電網(wǎng)相接,目的是防止各種高頻及瞬態(tài)噪聲通過傳導(dǎo)方式進(jìn)入電網(wǎng)。濾波器抑制電磁噪聲的效果,可由插入損耗來衡量:插入損耗越大,濾波效果越好,對(duì)傳導(dǎo)干擾的抑制作用越大。

傳導(dǎo)干擾主要表現(xiàn)為差模干擾和共模干擾。

(1)共模干擾抑制

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 電子鎮(zhèn)流器的防電磁干擾設(shè)計(jì)方案


圖2 帶共模扼流圈的濾波器

共模扼流圈是共模插入損耗中起主導(dǎo)作用的電感元件。根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在圖2中,由于共模電流(Icm和I‘cm)方向相同,所以在磁環(huán)中所形成的磁力線是相互疊加的,即磁通相互疊加。由于磁通Ф=LI,故共模扼流圈的總電感L=(Ф1+Ф2)/Icm。若將共模扼流圈串在電路中,則相當(dāng)于在電路中串入了一個(gè)低通濾波元件,起到了共模抑制作用。

(2)差模干擾抑制
差模扼流圈是差模插入損耗中起主導(dǎo)作用的電感元件。它采用單個(gè)繞組結(jié)構(gòu)繞制,其線上的信號(hào)電流在磁環(huán)中也產(chǎn)生一定量的磁通,故很容易達(dá)到飽和。因此差模扼流圈電感值較小,數(shù)量級(jí)一般在μH。共模扼流圈在一個(gè)磁心上采用兩個(gè)相同繞組的結(jié)構(gòu),兩個(gè)繞組電流方向相反,其信號(hào)電流在磁環(huán)中產(chǎn)生的磁通相互抵消,故不會(huì)存在磁飽和現(xiàn)象。因此其電感值可以較大,共模磁環(huán)的數(shù)量級(jí)一般在mH。

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 電子鎮(zhèn)流器的防電磁干擾設(shè)計(jì)方案


圖3 帶差模扼流圈的濾波器

根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在圖3中,由于差模電流(Idm和I‘dm)的作用,在磁環(huán)中產(chǎn)生磁通,因而產(chǎn)生電感,所以在電路中串入了一個(gè)低通濾波元件,從而起到了差模抑制作用。當(dāng)然,由于Icm同樣會(huì)產(chǎn)生磁通,進(jìn)而產(chǎn)生電感,所以差模扼流圈對(duì)共模干擾同樣有抑制,但抑制共模干擾需要產(chǎn)生較大的電感,而差模扼流圈產(chǎn)生的電感量較小,所以對(duì)共模干擾的抑制作用較小。

同樣,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,由于差模電流(Idm和I‘dm)方向相反,所以在磁環(huán)中所形成的磁力線是相互抵消的,即磁通相互抵消,因此共模扼流圈對(duì)差模電流五抑制作用。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于兩條線(1和2)不可能做到完全平衡(引線長(zhǎng)度和漏感的不完全對(duì)稱),所以存在不平衡電感Le,Le的值一般小于L/100。因此,共模扼流圈對(duì)差模干擾也起作用,但作用很小。

上述無源EMI濾波器是互易的,它既能抑制電子鎮(zhèn)流器的電磁干擾送入電網(wǎng),又能抑制電網(wǎng)內(nèi)的電磁干擾進(jìn)入電子鎮(zhèn)流器中。

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)行計(jì)算。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。

4.2輻射干擾的抑制措施
1)屏蔽
電子鎮(zhèn)流器雖然自身產(chǎn)生輻射干擾,并且輸出導(dǎo)線和燈管也產(chǎn)生輻射電磁干擾,但可以通過將電子鎮(zhèn)流器裝進(jìn)帶有接地點(diǎn)的金屬屏蔽外殼,連同燈具金屬殼體可靠接地的方法解決。屏蔽是減少輻射干擾最有效的辦法。

2)隔離
電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部電路產(chǎn)生的輻射干擾,在電路周圍以電 磁場(chǎng)的形式,通過電磁耦合對(duì)其它線路形成干擾。防止這種干擾最簡(jiǎn)單有效的方法是將電子鎮(zhèn)流器與其它線路隔離開來,切斷或削弱它們之間的電磁耦合。隔離的原則和方法是:

(1)干擾線路和其它線路盡可能不要平行排列;
(2)敏感線路與一般線路如平行排列,其間距應(yīng)大于50 mm;
(3)電源饋線與信號(hào)線應(yīng)予隔離。

4.3 諧波干擾的抑制措施
抑制電流諧波含量與降低燈電流波峰系數(shù)往往是相互矛盾的,這兩個(gè)參數(shù)之間的矛盾可以采用有源功率因數(shù)校正技術(shù)解決。但是,采用PFC的電子鎮(zhèn)流器,當(dāng)插入EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)后,可能會(huì)對(duì)輸入電流諧波總量(THD)、輸入功率因數(shù)(PF)和燈電流波峰比(CF)等技術(shù)指標(biāo)有一定影響。

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( 發(fā)表人:郭婷 )

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