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功率电感:EMI滤波电路主要由哪些元件组成(二)

2017/5/26 9:17:18

  大部分的pc电源在都会采用一个x电容和一对y电容组成一级emi滤波电路,基本上这个属于主流的标准配置。而有部分产品会在这个基础上加入共模电感以增强emi滤波作用,pc电源甚至会在这样的基础上增加接地金属罩以加强对emi的防护效果,如海韵x-650电源就采用了类似这样的一级emi滤波电路。

  海韵x-650电源的二级emi滤波电路组成

  pc电源的二级emi滤波电路则是在一级emi滤波电路的基础上增添更多元件而来,除了x电容和y电容外还会有共模电感和差模电感。共模电感(common mode choke) 是拥有两个绕组的线圈,即上图中绿色磁环的电感线圈,其主要作用是抑制市电输入中的共模干扰,同时也抑制电源本身的共模干扰对外泄漏;而差模电感(differential mode choke) 则是单个绕组的电感线圈,及上图中的黑色磁环线圈,其主要用于抑制市电输出中的差模干扰。

  当然二级emi滤波电路的组成往往不止如此,以海韵x-650电源的二级emi滤波电路为例,其差模电感的旁边有一个使用热缩套包裹的两脚直插元件,被称为mov,即金属氧化物压敏电阻(l oxide varistor),它可以抑制输入电压的尖峰,可以起到防止输入电压过高以及雷击保护的作用。

  此外ntc即热敏电阻(negative temperature coefficient resistor)也是二级emi滤波电路中的常见的元件 ,就是海韵x-650电源的二级emi电路中位于共模电感旁边、采用热缩套包裹的墨绿色元件,具有常温下高电阻、随着自身温度提升阻值迅速减小的特性,电源在刚通电的时候ntc的温度往往与室温相当,自身呈高阻值, 可以限制电源主电容充电形成的冲击电流。

  由于ntc本质上是一个电阻,因此其多少会形成不必要的电流消耗,从而影响电源的转换效率。不过其在电源进入正常工作后,会因为自身通电而发热,随之阻值下降, 对电流的限制也会放宽,从而减少对电源效能的影响。不过部分追求高效率的电源会设法将ntc的影响降到低,这就需要用到继电器了。

  在海韵x-650电源的二级emi滤波电路中,位于ntc隔壁的白色方块元件即为继电器。继电器一般并联在ntc热敏电阻上,在开机前处于断开状态,因此在电源通电时是ntc热敏电阻在工作;而当电源进入正常工作状态后,继电器启动并导通,从而短路ntc热敏电阻,此时ntc热敏电阻不再工作,不再 消耗电流,也就不再发热,重新回到高阻态的模式下。

  继电器与ntc并联的设计可以在减少电流损耗的同时也提高 了pc电源的可靠性。对于追求效率的电源来说,ntc热敏电阻几瓦的损耗始终会降低电源的转换效率,而且对于关机后在短时间内再次开机的情况,如果没有继电器,处于高温下的ntc热敏电阻将无法发挥正常作用,因此继电器与ntc在电源中往往是配套使用,以达到“鱼与熊掌得兼”的效果。

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