電子鎮(zhèn)流器常用的濾波電路
發(fā)布時(shí)間:2019-07-23 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】在電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾方式可分為兩類(lèi),即共模干擾與差模干擾。差模干擾是指在相線L與中線N之間存在相位相反的干擾信號(hào);共模干擾是指在相線L與地GND之間以及中線N與地之間存在的相位相同、幅度也基本相等的干擾信號(hào)。
1、傳導(dǎo)干擾的兩種形式
在電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾方式可分為兩類(lèi),即共模干擾與差模干擾。差模干擾是指在相線L與中線N之間存在相位相反的干擾信號(hào);共模干擾是指在相線L與地GND之間以及中線N與地之間存在的相位相同、幅度也基本相等的干擾信號(hào)。后一類(lèi)來(lái)自電磁空間輻射、分布電容的寄生耦合,漏磁感應(yīng),即同一個(gè)干擾源通過(guò)寄生參數(shù)耦合到相線和中線上,它對(duì)電源線的每一根的作用基本上是相同的,因而所產(chǎn)生的干擾電壓是共模的。
一般這兩種干擾是同時(shí)存在的,由于線路的阻抗不平衡,兩種干擾在傳輸過(guò)程中還會(huì)相互轉(zhuǎn)化,情況十分復(fù)雜。這也是人們對(duì)消除電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾所以感到棘手的一個(gè)原因。
電子鎮(zhèn)流器的外殼如是塑料的,其分布電容效應(yīng)較小,電路前后級(jí)之間耦合少,所以產(chǎn)生的共模干擾電壓也較小,比較容易通過(guò)EMC測(cè)試。如采用金屬外殼,由于元器件和外殼之間的分布電容,使前后級(jí)之間存在一定的耦和,便不容易通過(guò)測(cè)試。
同一種鎮(zhèn)流器電路采用鋁質(zhì)的或薄鋼板的外殼,其測(cè)試結(jié)果差別不大,鐵外殼的漏磁通路造成的影響并不見(jiàn)得更嚴(yán)重一些,只不過(guò)鐵外殼受電路中電感元件漏磁的影響,會(huì)產(chǎn)生鐵損,額外地加大鎮(zhèn)流器自身?yè)p耗而已(約1W左右)。
另外,金屬外殼內(nèi)元件位置的排列,如半橋逆變電路的驅(qū)動(dòng)電感和其它磁性元件(有源功率因數(shù)校正電路中升壓電感、EMC濾波用的電感等)的相互位置對(duì)EMC測(cè)試能否通過(guò),關(guān)系也較大。
在作EMC測(cè)試的整改工作時(shí),人們有時(shí)不得不把一些元件臨時(shí)放在鎮(zhèn)流器外殼的外面,這時(shí)測(cè)試的結(jié)果往往是靠不住的。當(dāng)將改進(jìn)后以為合格的電路焊到正式的印制電路板(PCB)上,并裝入金屬外殼以后,發(fā)現(xiàn)結(jié)果變差了,原來(lái)能通過(guò)EMC測(cè)試的變成不合格了,這就是分布電容及其它分布參數(shù)在作怪的緣故。
2、如何判斷干擾是共模還是差模的?
判斷干擾方式的簡(jiǎn)便方法是采用電流探頭,探頭先單獨(dú)環(huán)繞一根導(dǎo)線,測(cè)出它的感應(yīng)電壓,然后再環(huán)繞兩根導(dǎo)線,探測(cè)其感應(yīng)情況。如感應(yīng)電壓是增加的,則線路中流過(guò)的干擾電流是共模的,反之,則是差模的。
另外,如果在電子鎮(zhèn)流器的相線和中線上都要串接差模電感才能濾除干擾,得到比較滿意的效果,那么,電路中一定有共模干擾,只有用共模電感濾波才好。
3、如何濾除傳導(dǎo)干擾?
抑止傳導(dǎo)干擾的方法有很多種,其中最有效的辦法是采用無(wú)源濾波器。對(duì)差模干擾與共模干擾所采用的濾波路是不同的,圖2a是抑制差模干擾所用的濾波器。可以在相線L與中線N 之間并接電容Cd(采用X2安規(guī)電容),或在L(N)線中串接差模電感Ld,或兩者的組合。
圖2 抑制傳導(dǎo)干擾的的兩種無(wú)源濾波器
對(duì)共模干擾所用的濾波器也有幾種形式:即在L、N線上串接共模電感Lc,在相線與地之間以及中線與地之間分別并接一個(gè)電容C1、C2(一般 C1=C2,采用Y2瓷片安規(guī)電容),或兩者的組合,如圖2b所示。有時(shí)在整流后直流電壓的負(fù)端與地之間接瓷片安規(guī)電容,也會(huì)對(duì)抑制共模干擾起一定作用。
順便指出,兩個(gè)共模電感串接起來(lái)其濾波效果要比一個(gè)共模電感好,它不能用一個(gè)電感量較大的共模電感來(lái)代替,這是因?yàn)楣材k姼械拿恳粋€(gè)繞組除自感外,兩個(gè)繞組之間還存在有互感,兩個(gè)共模電感的串聯(lián),并不能簡(jiǎn)單看成是其自感量相加。
電子鎮(zhèn)流器常用的濾波電路如圖3所示。在設(shè)計(jì)PCB板時(shí),不妨把所用的濾波電路盡量做得復(fù)雜一些,既包含抑制差模干擾所用的濾波器,又包含抑制共模干擾所用的濾波器,甚至包含兩級(jí)共模電感。通過(guò)試驗(yàn),逐步優(yōu)化,在滿足EMC測(cè)試要求的前提下,將不必要的、價(jià)格較貴而又作用不太顯著的元器件去掉,以達(dá)到最優(yōu)的性價(jià)比。
圖3 電子鎮(zhèn)流器常用的濾波電路
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