由式(3)可作出图3所示的交流阻抗Z的频率特性曲线。为便于比较,图中给出了#2与#3之间只跨接Cy=560pF时的阻抗Z2。表1示出Z和Z2在部分频率下的阻抗值。由图3和表1可见,在400Hz以下及工频的低频段,ACMF并未显著降低阻抗;在150kHz以上的高频段,ACMF表现出很低的阻抗,所以ACMF在给高频共模干扰提供极低阻抗通路的同时,不会增大开关电源对地的工频漏电流。
2.3实验结果及分析
现以一台输出功率为60W(19.5V/3.5A),开关工作频率为58kHz的反激开关电源为例进行试验,以验证设计的ACMF电路对共模干扰的抑制效果。实验中,实验样机未加任何无源共模滤波器,只加了由0.47μF,0.22μF两个差模电容和一个12.74μH差模电感构成的差模滤波器,以滤除差模噪声,突出观察设计的ACMF对共模噪声的滤波效果。由图2及共模噪声传播信道可知,A和B两点间的电压实际上就是LISN共模噪声采样电阻两端的电压,因此可先用示波器测量这两点间电压的变化来判断ACMF对共模噪声的衰减作用。图4a示出采用示波器测得实验样机在采用ACMF或和不采用ACMF,但Cy=560pF时A,B两点间的电压uAB实验波形。可见,使用ACMF后,uAB大大减小。这表明设计的ACMF对共模噪声有明显的抑制作用。
进一步采用ER55C型EMI接收机对设计的有源EMI滤波器做传导实验。图5示出由接收机测量得到的开关电源实验样机的共模噪声。可见,传导实验证明,设计的ACMF有效地抑制了共模噪声。
3、结论
(1)由于有源EMI滤波器采用了半导体器件,使其在体积、重量和损耗方面,都比传统的无源滤波器有明显的优势。
(2)仿真和实验结果证明,提出并设计的有源EMI滤波器工作稳定,在规定的传导干扰频率范围内获得了良好的滤波效果。十分符合开关电源集成化和高密度化的需要。
来源:中国传动网