EMI滤波器在电力电子中的作用
随着功率转换系统的不断进步，尤其是采用如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）这类能承受更高电压并拥有宽带隙特性的半导体材料后，系统设计人员面临着在电磁干扰（EMI）频率管理上的新难题。在此背景下，EMI滤波器在确保系统在高电压环境下安全稳定运行方面扮演了至关重要的角色。以下将阐述EMI滤波器如何在这一关键环节发挥重要作用。
1、EMI滤波器在电力电子中的作用
EMI滤波器旨在防止内部产生的电噪声在系统中传导，并对其他地方的操作产生负面影响。换句话说，它们包含并管理噪音。在电力电子领域，它们采用电力线滤波器的形式，保护线路免受上游噪声的影响。
尽管不同系统的要求可能会导致列表有所差异，但电力线滤波器的核心组件通常包括以下几项：
共模滤波器电路，包含两个或多个线对底盘电容器以及共模电感器；
差模（DM）滤波器电路，至少配备一对串联电感器和一个线对线电容器；
补偿网络，用于调整滤波器的品质因数（Q）并根据实际需求对输出阻抗进行相应调整；
瞬态电压抑制装置，有效防止浪涌现象的发生。
图1展示了一种EMI滤波器的结构，该结构既适用于单相交流应用，也适用于直流电源输入。
图1展示了专为单相交流应用或直流电源输入而设计的EMI滤波器结构。
L1是一个共模扼流圈，其主要功能是抑制电磁干扰（EMI），同时提升信号的完整性。L1与C5、C6相互配合，共同管理二阶损耗问题，其中C5和C6常被称作Y电容器。另外，L2与L3是两个电感器，它们组合起来形成差模电感。而C1、C2和C4，也被称为X电容器，主要在线对线之间用于处理差模损耗。通过综合控制共模损耗与差模损耗，并借助两个RC分流网络（分别是R1与C3，以及R2与C7），我们可以有效地调控品质因数及输出阻抗。
2、差模（正常模式）与共模
差分模式（亦称正常模式）噪声，指的是在电源线与中性线（或称回线）间产生的电压差异，这种差异伴随着电流在电路中的自然流动而出现。在此类情况下，电流会在电路的不同导体上沿相反方向流动。由于差分模式瞬态噪声在电路中拥有直接的传导路径，它们对系统性能构成更为直接的威胁，可能导致系统性能的自然衰减与下降。
利用高频开关进行的电源管理和电机控制，特别是脉宽调制（PWM）技术在电机控制中的应用，是引发差模噪声的主要因素。具体来说，当采用PWM控制时，直流链路电容器1中流经的高幅值纹波电流会导致开关元件在源极位置产生显著的差模噪声。
1:[https://blog.knowlescapacitors.com/blog/what-are-dc-link-supporting-filters]
或者，共模电流在电路的各导体上沿同一方向流动，并各自通过不同路径返回。这种噪声现象常见于地线以及两条正常模式线路之间。鉴于它在多条线路上更为普遍，因此引起了人们的广泛关注。模拟电路与数字电路在面临此类噪声时，极易出现功能异常甚至故障。共模噪声的频率往往高于差模噪声，这主要归因于电容耦合效应。较高的频率会加剧组件与线路间的耦合作用。耦合程度越强，节点处产生噪声的现象就越普遍。
3、安全电容器在电力电子设备的EMI滤波电路中的作用
在图1的描述中，明确标识的X电容器和Y电容器被特别指定为安全电容器2。鉴于它们相较于其他组件更容易暴露于潜在的危险电压之中，因此需要通过相应的认证来确保这些电容器即便在更为严苛的条件下，也能高效且安全地运行。
X类和Y类电容器在各类应用中发挥着关键作用，最大限度地减少了电磁干扰（EMI）。具体而言，X类（或称“跨线”）电容器被置于承载交流电流的电线之间，其主要功能是预防在设备发生故障时发生触电事故。而Y类（或称“线对地”）电容器则提供线对地的保护屏障，并且经过严格的测试流程，以确保在接地故障发生时能最大程度地降低电击风险。X1/Y1安全电容器集上述两种类型之优点于一身，无论其在电路中的具体位置如何，均能确保正常且安全地工作。
根据您的具体应用需求，建议您查阅我们关于MLCC（多层陶瓷电容器）Class-X和Class-Y3，以及薄膜Class-X4和Class-Y5电容器的相关页面，以获取更为详尽的信息。
4:[https://www.cde.com/new-product/mxt/]
5:[https://www.cde.com/new-product/myh/]
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由ll转载自Knowles楼氏电容公众号，原文标题为:楼氏洞察 | EMI滤波器在电力电子中的作用，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【技术】多层陶瓷电容器的两种电极组成材料PMEs和BMEs应用优势对比
多层陶瓷电容器 (MLCCs) 由两种材料组成——陶瓷介电材料和金属电极材料。本文Knowles（楼氏电容）将探讨在选择电极材料时要牢记的不同特性，特别是对于高可靠性应用。
电力电子设备中应用安规电容的重要性（上）
安规电容能减轻瞬态电压和干扰对电气和电子电路（尤其是高压应用）的影响，确保其安全运行。日常设备也需要用到安规电容，如调制解调器等电信设备、AC-DC电源、配电开关以及电动汽车（EV）和其他汽车应用。本文中Knowles将为大家介绍安规电容的优点、类别。
了解特种电容器在电力电子设备中的关键作用
电容器在电力电子电路中发挥着许多关键作用。电容器存储电荷的能力使其成为调节和平滑功率流的重要元件。Knowles最新的ebook——《电力电子中特种电容器的作用》概述了电力电子中最常用的电容器类型，讨论了它们的关键作用和设计注意事项，以及当今不同类型电容器的优点。它涵盖了各种特种电容器 - 它们的用途、实现方式以及如何为应用选择正确的电容器。
【经验】解析多层陶瓷电容器的容值与电压的变化关系
设计多层陶瓷电容器（MLCC）时，工程师经常关注的一个问题是容值是否会随着电压的变化而波动——又称 “直流偏压 “或 “电压系数“。本文Knowles主要解析多层陶瓷电容器的容值与电压的变化关系，以及介绍新型电介质材料Hiteca™。
解析电子工业联盟（EIA）标准下的MLCC（多层陶瓷电容器）的尺寸沿革及发展趋势
EIA行业标准可视为技术领域的基础设施，其影响遍及整个电子行业。本文楼氏电容Knowles为您解析电子工业联盟（EIA）标准下的MLCC尺寸沿革及未来发展趋势。
Knowles（楼氏电子）多层陶瓷电容器选型指南
描述- At Knowles Capacitors, they make Single Layer, Multilayer, High Reliability and Precision Variable Capacitors; EMI Filters; and Thin Film Devices.
型号- XX1206N472J101NX050HTM-HB,UL SERIES,085J2500101JHT,404027K00470GQB-AF9,E01,0603 H,E03,E07,1206Y0500224KXT---,0805B123K501LEAR,SV2220,1210Y1000103KXT---,C17CF620J-7UN-X0T,1206J1000103MXTH20,1210Y2000103KCT---,2220YA300563KSTS3X,CR1206N562K101NHT-4,1812Y1000334MXTE03,RG3640R124K102PX---T,2225B3K06P80GQBRW221,8111M1000102JC□□□□□,1812YA250103KJT,1206G224K250NX050HTM,2220B1K00104JETJ,8131T,1206Y1000103MXTE07,8151M,8171M,1808JA250102KJTSYX,8111M,120625000223JQT--,8111N,C17UL620J7UNX-0T,8131M,0603J0500471JBB_ _ _,1206W476K6R3NX080T,1808JA250102GJTS2X,0805 H SERIES,0805J2504P70BUT,1812Y5000474KJT,C17CF470J7WAX0B,C17CF620J7UN-X0T,0603 H SERIES,1812Y5000474KJTWS2,1206Y1000473KNT,1206HD272F101NGHT,MD0603N102J500NHT-BA,MD0603BW102K500NHT-BA,AH SERIES,MD SERIES,CF SERIES,0805 H,1808JA250102GJTSYS,2520E563K501LGWR,1206YA120103JXT,C17AH620J-7UA-X0T,8121T,RC3640R124K102PX---T,1206G500391JGTH25,8161M,1206RE331J501NHT,0805Y1000103KST---,1206Y1K00152KXTVC1,8121M,8165M,8121N,8141M,ST3640B474M101LJXW-5R,8111M1000102JC□□□□□□,1210Y1000103JDT_ _ _,SV2220BB476M101LJW-10R
Filter Type SFSWR Solder Mount Hermetic EMI Filter (3.25mm Body Diameter, Glass Hermetic Sealed Bottom End) Datasheet
型号- SFSWR5000331MC0,SFSWR5000102MX0,SFSWR5000221MC0,SFSWR5000100ZC0,SFSWR5000472MX0,SFSWR5000682MX0,SFSWR5000471MC0,SFSWR,SFSWR5000103MX0,SFSWR5000680ZC0,TYPE SFSWR,SFSWR5000681MX0,SFSWR5000330ZC0,SFSWR5000222MX0,SFSWR5000151MC0,SFSWR5000101MC0,SFSWR2000223MX0,SFSWR1000333MX0,SFSWR5000220ZC0,SFSWR5000332MX0,SFSWR2000153MX0,SFSWR1000223MX0,SFSWR5000470ZC0,SFSWR5000152MX0
【经验】通孔插装技术(THT)对比表面贴焊技术(SMT)，为您的高可靠性应用选择适用的装配方案
印刷电路板（PCB）上元件的主流安装方式为通孔插装技术（THT）和表面贴焊技术（SMT）。近几十年中SMT是非常流行的安装方式，因此应用设计师往往将其设定为默认方式。但事实上这两种方案各有千秋，在高可靠性的应用设计中我们需要审慎选用。
SFAK Feedthrough EMI Filter Datasheet
型号- SFAKC5000150ZC,SFAKT5000101MC,SFAKL5000152MX,SFAKT5000680MC,SFAKL5000221MC,SFAKC5000152MX,SFAKL5000150ZC,SFAK.SFAKT5000102MX0,SFAKT1000104MX,SFAKT5000331MC,SFAKT5000153MX,SFAKC5000223MX,SFAKL5000472MX,SFAKT5000151MC,SFAKT5000333MX,SFAKC5000681MX,SFAKC5000471MX,SFAKL5000222MX,SFAKC5000100ZC,SFAKC5000331MC,SFAKL2000473MX,SFAKC5000102MX,SFAKL5000330ZC,SFAKL2000683MX,SFAKC5000333MX,SFAKL5000103MX,SFAKL0500154MX,SFAKL5000332MX,SFAKT5000681MX,SFAKT5000223MX,SFAKT5000100ZC,SFAKC5000221MC,SFAKT5000471MX,SFAKC0500154M,SFAKL5000220ZC,SFAKT5000102MX,SFAKL5000470ZC,SFAKL5000682MX,SFAKL1000104MX,SFAKC1000104MX,SFAKT5000221MC,SFAKC5000153MX,SFAKC5000151MC,SFAKT5000150ZC,SFAKT5000152MX,SFAKL5000680MC,SFAKL5000153MX,SFAKL5000101MC,SFAKL5000331MC,SFAKC5000682MX,SFAKL5000223MX,SFAKC5000222MX,SFAKC5000472MX,SFAKT5000332MX,SFAKC5000220ZC,SFAKC2000473MX,SFAKC5000470ZC,SFAKT5000330ZC,SFAKT2000683MX,SFAKC5000103MX,SFAKC5000332MX,SFAKL5000102MX,SFAKT5000682MX,SFAKT5000222MX,SFAKC5000330ZC,SFAKC2000683MX,SFAKL5000100ZC,SFAKL5000333MX,SFAKT5000472MX,SFAKC5000101MC,SFAKT2000473MX,SFAKT5000220ZC,SFAKC5000680MC,SFAKT5000470ZC,SFAKL5000471MX,SFAKT5000103MX,SFAKT0500154MX,SFAKL5000151MC,SFAKL5000681MX
Filter Type SFSWG Solder Mount Hermetic EMI Filter (3.25mm Body Diameter, Glass Hermetic Sealed Flange End) Datasheet
型号- SFSWG5000471MC0,SFSWG,SFSWG1000223MX0,SFSWG5000151MC0,SFSWG1000333MX0,SFSWG5000220ZC0,SFSWG5000101MC0,SFSWG2000153MX0,SFSWG5000330ZC0,SFSWG5000680ZC0,SFSWG5000102MX0,SFSWG5000103MX0,SFSWG2000223MX0,SFSWG5000681MX0,SFSWG5000682MX0,TYPE SFSWG,SFSWG5000470ZC0,SFSWG5000221MC0,SFSWG5000332MX0,SFSWG5000222MX0,SFSWG5000100ZC0,SFSWG5000472MX0,SFSWG5000331MC0,SFSWG5000152MX0
MULTILAYER CERAMIC CAPACITORS CROSS REFERENCE GUIDE
型号- VJ0402L0100AXCA,ATC100A100JW150XB,0805NPQ101K2P3,201R14C100JV4E,501CHA100CGLM,GRM22E5C2H101KB,C11AH100J-8UN-X0T,AQ11EM100JA1MA
SFTMC Feedthrough EMI Filter Datasheet
型号- SFTMC5000100ZC,SFTMC5000330ZC,SFTMC2000683MX,SFTMC5000102MX,SFTMC5000103MX,SFTMC,SFTMC5000333MX,SFTMC5000332MX,SFTMC2000473MX,SFTMC5000220ZC,SFTMC5000471MX,SFTMC5000470ZC,SFTMC5000223MX,SFTMC5000151MC,SFTMC5000682MX,SFTMC5000681MX,SFTMC5000222MX,SFTMC5000472MX,SFTMC5000680MC,SFTMC5000221MC,SFTMC5000153MX,SFTMC0500154MX,SFTMC5000150ZC,SFTMC5000152MX,SFTMC5000102MX0,SFTMC5000331MC,SFTMC1000104MX,SFTMC5000101MC
电子商城
品牌：KYOCERA
品类：Multilayer Ceramic Capacitors
价格：￥0.2858
现货： 7,500
现货市场
服务
配备是德信号分析仪和网络分析仪，测试范围DC-9GHZ，可测试确定干扰源的频率，某频段的干扰功率，准确得到谐波功率和杂散频点测试。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳/苏州 提交需求>
可定制波导隔离器频率覆盖5.5GHz~110GHz，插损损低至0.25dB、隔离度、正向方向功率、封装尺寸参数。
最小起订量： 1pcs 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论