磁粉芯在高性能emi濾波器中的應(yīng)用

1、磁粉芯在高性能磁粉芯在高性能EMIEMI濾波器中的應(yīng)用濾波器中的應(yīng)用美國阿諾公司TimSlattery美國阿諾公司中國授權(quán)代理公司陸凡（譯）(天津300192）摘要：介紹了用鐵硅鋁磁粉芯制作的單級和雙級濾波器的頻率響應(yīng)特性。對應(yīng)用三種不同磁粉芯材料（鐵鎳鉬合金、50％鐵鎳合金、鐵硅鋁合金）所制成的濾波器的性能進(jìn)行了測試，并給出相關(guān)的特性曲線。1引言鐵鎳鉬合金MPP，高磁通鐵鎳50％HF合金和鐵硅鋁合金SUPERMSS等三種不同材料的磁粉

2、芯已被廣泛地應(yīng)用在電源濾波電感之中。特別是在抑制和過濾差模傳導(dǎo)EMI的線路濾波（PowerLineFiltering）電路中，上述三種磁粉芯都有獨(dú)具特色的應(yīng)用。本文將從濾波電路簡介開始，再通過實(shí)例說明使用多只電感器在濾波電路中的優(yōu)點(diǎn)。除此之外，還將對上述三種不同磁粉芯材料所制作的電感器，在一定的工作頻率和不同電流下所產(chǎn)生的功率損耗和電感穩(wěn)定性做逐一對比。對應(yīng)不同的工作頻率，電感器可以得到不同的等效串聯(lián)電感，等效串聯(lián)電阻和等效串聯(lián)阻抗，這

3、些數(shù)值反映了繞線分布電容大小和磁粉芯中渦流損耗的大小。圖1單級和雙級濾波器示意圖(a)單級濾波器（15A）(b)雙級濾波器（15A）2單級與多級濾波器在電力和電子功率變換系統(tǒng)中，濾波器均采用LC電路。這種濾波器一般為“低通濾波器”。濾波器設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，需要數(shù)學(xué)計(jì)算，計(jì)算機(jī)輔助工程和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。本文考慮兩種濾波器，如圖1所示，一種是單級（一只電感和一只電容組成），另一種是雙級（兩只電感和兩只電容）。接有濾波器的電路具有明顯的頻率響應(yīng)

4、特性，但是由于負(fù)載和電源的阻尼作用，頻率響應(yīng)又是有限的。在實(shí)際應(yīng)用中，還要考慮電感器繞組電阻，磁粉芯損耗，電容器引線、電極和介質(zhì)損耗影響。更高頻率下的損耗構(gòu)成附加阻尼有利于濾波器穩(wěn)定運(yùn)行。而且寄生參數(shù)（如電容器引線電感和電感繞組的圖5增益和相位與頻率的關(guān)系曲線（對單級濾波器）圖6增益和相位與頻率的關(guān)系曲線（對雙級濾波器電路）圖7復(fù)合增益和相位與頻率關(guān)系曲線（對單級和雙級濾波器）（1）單級濾波器電感磁芯采用一只鐵硅鋁MS－130060－2

5、型(磁導(dǎo)率為60)，電感量為13.2μH，電感繞組導(dǎo)線采用3股18AWG線規(guī)漆包線，DC直流電阻值為4.5mΩ，電容器采用一只聚丙烯電容，電容量為15μF。（2）雙級濾波器兩只電感分別采用兩只鐵硅鋁MS－106060－2型（磁導(dǎo)率為60），每只電感量為7.95μH，電感繞組導(dǎo)線也采用與單級濾波器相同的三股18AWG漆包線，圈數(shù)為10圈，電感總電阻為5.4mΩ，電容器分別采用兩只聚丙烯電容，電容量分別為15μF。由于每只電感所繞的圈數(shù)少，