1.电源电路中的电感滤波电路
电感滤波电路是用电感器构成的一种滤波电路,其滤波效果相当好,只是要求滤波电感的电感量较大,电路的成本比较高。电路中常使用7c型LC滤波电路。
图7-21所示是兀型LC滤波电路。电路中的Cl和C3是滤波电容,C2是高频滤波电容,Ll是滤波电感,Ll代替兀型RC滤波电路中的滤波电阻。电容Cl是主滤波电容,将整流电路输出电压中的绝大部分交流成分滤波到地。
1.1.直流等效电路
图7-22所示是冗型LC滤波电路的直流等效电路,电感Ll的直流电阻小到为零,就用一根导线代替。
1.2.交流等效电路
图7-23所示是兀型LC滤波电路的交流等效电路。对于交流成分而言,因为电感L1感抗的存在,且这一电感很大,这一感抗与电容C3的容抗(容抗很小)构成分压衰减电路(见交流等效电路)对交流成分有很大的衰减作用,达到滤波的目的。
2.共模和差模电感电路
图7-24所示是共模和差模电感器电路,这也是开关电源交流市电输入回路中的EMI滤波器,电路中的Ll、L2是差模电感器,L3和L4为共模电感器,Cl为X电容,C2和C3为Y电容。该电路输入220V交流市电,输出电压加到整流电路中。
2.1.共模电感器电路
开关电源产生的共模噪声频率范围为10kHz~50MHz甚至更高,为了有效衰减这些噪声,要求在这个频率范围内共模电感器能够提供足够高的感抗。讲解共模电感器工作原理前应该了解共模电感器结构,这有助于理解共模电感器抑制共模高频噪声。图7-25所示是共模电感器实物图和结构示意图。
正常的交流电流流过共模电感器分析。如图7-26所示,220V交流电是差模电流,它流过共模线圈L3和L4的方向如图中所示,两线圈中电流产生的磁场方向相反而抵消。
这时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(这一影响很小),以及少量因漏感造成的阻尼(电感),加上220V交流电的频率只有50Hz,共模电感器电感量不大,所以共模电感器对于正常的220V交流电感抗很小,不影响220V交流电对整机的供电
共模电流流过共模电感器分析。当共模电流流过共模电感器时,电流方向如图7-27所示。由于共模电流在共模电感器中为同方向,线圈L3和L4内产生同方向的磁场,这时增大了线圈L3、L4的电感量,也就是增大了L3、L4对共模电流的感抗,使共模电流受到了更大的抑制,达到衰减共模电流的目的,起到了抑制共模干扰噪声的作用。