开关电源ＥＭＩ滤波器的正确选择与使用.doc

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1、开关电源ＥＭＩ滤波器的正确选择与使用（连载二）２　额定电流与环境温度　　ＥＭＩ滤波器一般采用高导磁率软磁材料锰锌铁氧体，初始导磁率μi＝７００～１００００，但其居里点温度不高，优质的仅为１３０℃左右。导磁率越高，居里点温度越低，典型曲线如图１０所示。　　除特殊说明外，ＥＭＩ滤波器说明书给出的额定电流均指室温＋２５℃的值；同样，给出的典型插入损耗或曲线也均指室温＋２５℃的值。　　随着环境温度的升高，主要由电感导线的损耗、磁芯损耗以及周围环境温度等原因导致温度高于室温，结果难于确保插入损耗的性能，甚至烧坏滤波器。由于滤波电容的最高工作温度受到限制也是＋８５

2、℃。我们应该根据实际可能的最大工作电流和工作环境温度来选择滤波器额定电流。图10　居里点温度曲线图11　额定电流与温度的关系工作电流、额定电流与环境温度之间存在如下关系：式中：Ｉp——容许的最大工作电流；　　　ＩＲ——室温＋２５℃时的额定电流；　　　Ｔmax——容许的最高工作温度，＋８５℃；　　　Ｔa——环境温度；　　　ＴＨ——室温（＋２５℃）。　　也可用曲线表示（参见图１１）。曲线表示Ｉp/IR∝Ｔa。举例说明：＋２５℃　　　Ｉp＝IR；+45℃　　　　　Ip=0.816IR；　＋５５℃　　　　Ｉp=0.5IR；+85℃Ｉp＝０.0　　因此，要根据工

3、作温度来正确选择滤波器的额定电流；或者用改善滤波器的散热条件（工作环境）来确保滤波器的安全使用。这样，滤波器务必安装在有散热作用的机架、机壳上，切忌安装在绝缘材料上。３　耐压、泄漏电流与安全3.1　耐压与安全　　由于ＥＭＩ滤波器安装在ＡＣ电网的输入端，所以除了承受开关电源（滤波器的负载）产生的尖峰脉冲干扰电压外，还要承受来自电网的浪涌电压（电流），特别是浪涌电压，其持续时间长（ms级），能量大（２０００伏浪涌电压是经常出现的）。这些干扰电压由滤波器的Ｃx、Ｃy承受。因此，要求使用专为ＥＭＩ滤波器设计的Ｃx、Ｃy。目前，据了解，因内尚没有这类电容器生产厂

4、家。　　电容Ｃx或Ｃy被浪涌电压击穿产生的后果，是Ｃx被击穿短路，相当于ＡＣ电网被短路，至少造成设备停止工作；Ｃy击穿短路，相当于将ＡＣ电网的电压加到设备的外壳，它直接威胁人身安全的同时，波及所有与金属外壳为参考地的电路安全，往往导致某些电路的烧毁。　　国际上，耐压的安全规范各主要工业国家有所区别，表１供参考。表１　耐压安全规范国家和测试机构测试标准高压测试R-绝缘KV(1Min.)HzP.N→EP→N106ΩV（1Min.)德国VDE0565.10565.20565.34,3·Vn1.5050P→ＮP.N→E15002000100100瑞士SEV10

5、55.19784,3·Vn2·Un+1,5050P→ＮP.N→E6000100瑞典44329014,3·Vn2·Un+1,5050P→ＮP.N→E6000100英国BS613BS21354,3·Vn1.52.250500P→ＮP.N→E20100加拿大CSAC22.2No.8-M1982(2Vn+0.5)1,4/4≥1，4142Vn+1060P→ＮP.N→E6000/NN=numberCond.11100美国UL12831,01,4141,01,414600600P→ＮP.N→E2-250-举例说明：德国　ＶＤＥ0565.2　　高压测试（ＡＣ）Ｐ，Ｎ→

6、Ｅ　1.5ＫＶ／５０Ｈｚ　　　　　　１分钟瑞士　ＳＥＶ１０５５　高压测试（ＡＣ）Ｐ，Ｎ→Ｅ　２·Ｕn＋1.5ＫＶ／５０Ｈｚ　　１分钟　　如最大工作电压Ｕn＝２５０Ｖ（ＡＣ），则２·Ｕn＋1.5ＫＶ＝２ＫＶ美国　ＵＬ１２８３　　高压测试（ＡＣ）Ｐ，Ｎ→Ｅ　１ＫＶ／６０Ｈｚ　　　　　　１分钟　　　可见，共模电容Ｃy的耐压测试条件（瑞士）ＳＥＶ１０５５比（美）ＵＬ１２８３高出一倍。德国　ＶＤＥ0565.1　高压测试（ＤＣ）Ｐ→Ｎ　4.5ＶnＫＶ　　　　　　　１分钟　　　如最大工作电压Ｖn＝２５０Ｖ（ＤＣ）则　　　4.3·Ｖn＝4.3×0.250×2根号２＝3

7、.040ＫＶ　　　　　　　　　　　　　１分钟瑞士　ＳＥＶ１０５５　　高压测试（ＤＣ）　Ｐ→Ｎ　４.3ＶnＫＶ　　　１分钟美国　ＵＬ１２８３　　　高压测试（ＤＣ）　Ｐ→Ｎ　1.414ＫＶ　　　　１分钟　　可见，差电模电容Ｃx的耐压测试条件，瑞士也比美国高出一倍左右。　　这里要说明的是　　a.　Ｐ→Ｎ耐压测试采用直流电压的原因是因为Ｃx容量较大。如采用交流测试，则耐压测试仪要求电流容量大，造成成本高，体积大。采用直流电压测试就不存在这种问题。但要将交流工作电压换成等效的直流工作电压。如最大交流工作电压２５０Ｖ（ＡＣ）＝２５０×2根号２＝７０７Ｖ（ＤＣ）直流

8、工作电压。所示ＵＬ１２８３安全规范１４１４Ｖ（ＤＣ）＝２·Ｖn。　　b.　国际著名滤波器专业厂