|EMI滤波电路是由哪些元件组成的,一文看懂!

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|EMI滤波电路是由哪些元件组成的,一文看懂!

通常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在高端电源中往往是配套使用 , 以达到“鱼与熊掌得兼”的效果 。
PC电源中的EMI滤波电路可以分为一级EMI滤波电路以及二级EMI滤波电路 , 也就是我们常说的“一级EMI”和“二级EMI” , 其中前者一般放置在电源上的AC输入插座上 , 有直接把元件焊接在插座上的 , 也有制作成独立PCB再与插座连接的;而后者在多数是放置在PC电源的主PCB上 , 元件相比一级EMI滤波电路更多 , 同时也是电源保护系统的重要组成部分 。
海韵X-650电源的一级EMI与二级EMI电路组成
当然并不是所有电源都会明显地区分“一级EMI”以及“二级EMI” , 也有不少产品是把两者都整合到主PCB上的 , 不过目前大部分的产品还是会采用分离式的设计 , 这样既可以确保EMI滤波电路能够完全发挥作用 , 同时电源主PCB的布局也不会过于拥挤 。
EMI滤波电路的元件组成图中左侧黄色方块为X电容 , 右侧两个蓝色元件为Y电容 , 中间白色磁环线圈为共模电感
【|EMI滤波电路是由哪些元件组成的,一文看懂!】PC电源的一级EMI滤波电路主要由X电容和Y电容组成 , X电容和Y电容都属于安规电容 , 其中X电容并接在火线和零线之间 , 块头通常比较大 , 负责滤除差模干扰;而Y电容则是在火线与地线之间以及零线与地线之间并接的电容 , 通常以成对的形式出现 , 负责滤除共模干扰 。
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 , 高端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(Metal 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 。
降低NTC影响 , 实现高效率电源由于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 。 也有部分追求高效率的电源会设法将NTC的影响降到最低 , 这就需要用到继电器了 。