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EMI濾波電路主要由哪些元件組成?

發(fā)布時間:2018-09-06 ???? 點擊:

PC電源中的EMI濾波電路可以分為一級EMI濾波電路以及二級EMI濾波電路,也就是我們常說的“一級EMI”和“二級EMI”,其中前者一般放置在電源上的AC輸入插座上,有直接把元件焊接在插座上的,也有制作成獨(dú)立PCB再與插座連接的;而后者在多數(shù)是放置在PC電源的主PCB上,元件相比一級EMI濾波電路更多,同時也是電源保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)然并不是所有電源都會明顯地區(qū)分“一級EMI”以及“二級EMI”,也有不少產(chǎn)品是把兩者都整合到主PCB上的,不過目前大部分的產(chǎn)品還是會采用分離式的設(shè)計,這樣既可以確保EMI濾波電路能夠完全發(fā)揮作用,同時電源主PCB的布局也不會過于擁擠。

    PC電源的一級EMI濾波電路主要由X電容和Y電容組成,X電容和Y電容都屬于安規(guī)電容,其中X電容并接在火線和零線之間,塊頭通常比較大,負(fù)責(zé)濾除差模干擾;而Y電容則是在火線與地線之間以及零線與地線之間并接的電容,通常以成對的形式出現(xiàn),負(fù)責(zé)濾除共模干擾。大部分的PC電源在都會采用一個X電容和一對Y電容組成一級EMI濾波電路,基本上這個屬于主流的標(biāo)準(zhǔn)配置。而有部分產(chǎn)品會在這個基礎(chǔ)上加入共模電感以增強(qiáng)EMI濾波作用,高端PC電源甚至?xí)谶@樣的基礎(chǔ)上增加接地金屬罩以加強(qiáng)對EMI的防護(hù)效果。

PC電源的二級EMI濾波電路則是在一級EMI濾波電路的基礎(chǔ)上增添更多元件而來,除了X電容和Y電容外還會有共模電感和差模電感。共模電感(Common Mode Choke) 是擁有兩個繞組的線圈,即電感線圈,其主要作用是抑制市電輸入中的共模干擾,同時也抑制電源本身的共模干擾對外泄漏;而差模電感(Differential Mode Choke) 則是單個繞組的電感線圈,其主要用于抑制市電輸出中的差模干擾。

當(dāng)然二級EMI濾波電路的組成往往不止如此,差模電感的旁邊有一個使用熱縮套包裹的兩腳直插元件,被稱為MOV,即金屬氧化物壓敏電阻(Metal Oxide Varistor),它可以抑制輸入電壓的尖峰,可以起到防止輸入電壓過高以及雷擊保護(hù)的作用。

此外NTC即熱敏電阻(Negative Temperature CoeffiCient Resistor)也是二級EMI濾波電路中的常見的元件 ,由于NTC本質(zhì)上是一個電阻,因此其多少會形成不必要的電流消耗,從而影響電源的轉(zhuǎn)換效率。不過其在電源進(jìn)入正常工作后,會因為自身通電而發(fā)熱,隨之阻值下降, 對電流的限制也會放寬,從而減少對電源效能的影響。不過部分追求高效率的電源會設(shè)法將NTC的影響降到最低,這就需要用到繼電器了。

繼電器與NTC并聯(lián)的設(shè)計可以在減少電流損耗的同時也提高 了PC電源的可靠性。對于追求效率的電源來說,NTC熱敏電阻幾瓦的損耗始終會降低電源的轉(zhuǎn)換效率,而且對于關(guān)機(jī)后在短時間內(nèi)再次開機(jī)的情況,如果沒有繼電器,處于高溫下的NTC熱敏電阻將無法發(fā)揮正常作用,因此繼電器與NTC在高端電源中往往是配套使用。

EMI濾波電路對PC電源以及其它PC硬件會產(chǎn)生什么影響?

PC電源中EMI濾波電路本質(zhì)上是一個低通濾波器,它可以濾除輸入市電中的高頻雜波,只讓純凈50Hz的交流電進(jìn)入后續(xù)的整流調(diào)壓電路當(dāng)中。同時它還可以降低市電中的共模和差模干擾,進(jìn)一步提升輸入電流的純凈度,以確保電源的穩(wěn)定工作。此外PC電源的EMI電路還可以起到保護(hù)電源的作用,EMI濾波電路中的MOV以及NTC可以抑制市電輸入中的突發(fā)電壓和突發(fā)電流,避免后續(xù)電路元件因為電壓或電流的沖擊而燒毀,可以說是PC電源乃至整臺PC的第一道防線。

除此之外,EMI濾波電路還可以抑制電源自身對外發(fā)出EMI電磁干擾。由于電子系統(tǒng)包括各種高頻信號線、集成電路的引腳以及各類接插件等都可以成為具有天線特性的輻射干擾源,能發(fā)射電磁波并影響其它系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作,因此電源在正常工作時也是會對外輻射電磁波,并可能干擾其他PC硬件的正常運(yùn)行,此時EMI濾波電路就可以降低PC電源的EMI,從而保護(hù)其它PC硬件不受干擾。

同時由于EMI還會延導(dǎo)線傳播,因此其還會從電源內(nèi)部沿著電源線進(jìn)入電網(wǎng),從而影響電網(wǎng)中其它電子設(shè)備的工作,而EMI濾波電路也可以抑制PC電源對電網(wǎng)的影響,確保自身不會對電網(wǎng)產(chǎn)生污染。因此在選購PC電源的時候,選擇EMI濾波電路完整的產(chǎn)品是非常重要的,一來可以確保電源自身穩(wěn)定工作,二來可以確保電源不會影響其它硬件的正常工作。

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