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标题: 共模电感的机器辐射问题 [打印本页]

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-20 09:49
标题: 共模电感的机器辐射问题
共模电感的辐射测试为啥用非晶的磁环做共模电感效果还没有锰锌的磁环的效果好
按理来说锰锌的磁环比非晶的磁环更容易饱和、、、、求指教！

作者: zx200332 时间: 2013-5-20 13:35
与阻抗有关吧
不同磁芯绕制的共模电感，阻抗都不一样，针对的频段不一样
此外，共模辐射还受温度的影响电流大小的影响。电流越大，滤波效果越差

作者: 桃花岛主 时间: 2013-5-20 23:13
化二说的对，非晶主要是针对低频的，KHz，MHz以上基本不用非晶的；非晶在频率高时磁导率下降很快。

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-21 09:07
谢谢大家的回复，受用了，不过对于具体的滤波范围还是不够清楚，实际测量中，该如何选取共模电感呢

作者: zhongkai 时间: 2013-5-21 14:13
宽频共模电感用镍锌的，宽频常用于解决EMI辐射等问题，低频的主要是用于解决传导问题和EFT问题的，用锰锌和非晶的。

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-21 15:10

zhongkai 发表于 2013-5-21 14:13
宽频共模电感用镍锌的，宽频常用于解决EMI辐射等问题，低频的主要是用于解决传导问题和EFT问题的，用锰锌和 ...

那对于辐射测试中不同的频率段超标又该如何选取共模电感，比如说30M到50M ，50M到100M ，100M到200M ，选用哪种材质的共模电感会好一些呢

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-21 15:18

桃花岛主发表于 2013-5-20 23:13
化二说的对，非晶主要是针对低频的，KHz，MHz以上基本不用非晶的；非晶在频率高时磁导率下降很快。

谢谢岛主指教，最近在做一款光伏逆变器的大机器认证，上次不是给你看过滤波电路的设计了，我用的共模电感都是非晶的，换了好长时间的Y电容都没搞定问题（最后30M到100M还是超了10dB TUV 认证 EN 61000-6-3的标准），现在打算换成锰锌的共模电感试试，镍锌的共模电感好像滤波范围比较窄

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-21 15:18

化二为一发表于 2013-5-20 12:01
非晶的磁芯，主要是对付低频的，如400KHZ以下的

谢谢指点，最近在做一款光伏逆变器的大机器认证，上次不是给你看过滤波电路的设计了，我用的共模电感都是非晶的，换了好长时间的Y电容都没搞定问题（最后30M到100M还是超了10dB TUV 认证 EN 61000-6-3的标准），现在打算换成锰锌的共模电感试试，镍锌的共模电感好像滤波范围比较窄

作者: zhongkai 时间: 2013-5-21 15:25

zhegexiayu 发表于 2013-5-21 15:10
那对于辐射测试中不同的频率段超标又该如何选取共模电感，比如说30M到50M ，50M到100M ，100M到200M ...

30M以上的基本选镍锌了。只是绕出来的感值不同滤波特性也就不同了。其实镍锌不考虑电压电流的问题也可以绕出1M或几MHZ的阻抗高的电感,但绕的圈数会非常多。
下图是一个磁环通过绕的圈数的变化阻抗的变化情况参考。
(, 下载次数: 245)

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-22 10:05

zhongkai 发表于 2013-5-21 15:25
30M以上的基本选镍锌了。只是绕出来的感值不同滤波特性也就不同了。其实镍锌不考虑电压电流的问题也可以 ...

我觉得用单个镍锌的环对于我现在做的这种大的机器貌是很难做到，我的共模电感是上图所绕的方式，加上镍锌的的共模电感除非在加一级的锰锌的共模电感才行。不过镍锌的磁环做的共模电感要达到几百uH的大小，绕的圈数会比较多，对传导低频效果不是很明显。大的机器最大直流1000V最大电流30A所以线径要2.0mm的线并绕才行的，还要考虑机器散热的问题，个人觉得镍锌环做的共模电感单个的对小机器很有作用，价格也便宜。对于大的机器必须先加一级的锰锌环的共模电感后再加一级的镍锌环。

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-22 10:10

化二为一发表于 2013-5-22 08:40
非晶磁芯的一致性很差，有些非晶磁芯也可以滤高频，但是性能没有铁氧体好！

恩，的确是这样的，这个又涉及到各种磁环或者相同磁环不同磁导率的滤波情况的选择了

作者: xyd82 时间: 2013-5-22 17:42
小弟最近也遇到这样的问题，在30MhZ附近超标了，加了磁环饶了两圈会有降低，但是还是超标3db，
我用的共模电感也不知道什么磁芯的
感量大概是8mH，两级滤波

这样的问题能搞下去吗？

作者: 桃花岛主 时间: 2013-5-22 21:54
滤波器看似简单的几个器件，学问超级大，你随便哪个磁环绕绕或拿个共模电感试试就是碰运气了，当然，精确评估很难，高手可能看看传导测试图就知道怎么搞，当然，不是简单的分共差模看图；

我以前和一位滤波器专家交流过几次，感觉收获很大。

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-23 09:27

桃花岛主发表于 2013-5-22 21:54
滤波器看似简单的几个器件，学问超级大，你随便哪个磁环绕绕或拿个共模电感试试就是碰运气了，当然，精确评 ...

恩，的确是这样的看来任重而道远呀，

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-23 09:30

xyd82 发表于 2013-5-22 17:42
小弟最近也遇到这样的问题，在30MhZ附近超标了，加了磁环饶了两圈会有降低，但是还是超标3db，
我用的共 ...

我现在测试的也是的30MhZ附近超标哦，用非晶的共模电感搞不定，我打算用锰锌共模电感试试，明天才打样回来，后天才能看到结果。

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-23 09:36

桃花岛主发表于 2013-5-22 21:54
滤波器看似简单的几个器件，学问超级大，你随便哪个磁环绕绕或拿个共模电感试试就是碰运气了，当然，精确评 ...

不过还有一个问题问一下岛主，就是我认证做的标准是EN61000-6-3的标准，传导测试 30MhZ左右的余量有10多个dB，但是为啥辐射测试30MHZ的却超标十多个dB呢。（个人理解是传导测试跟输出端的影响比较大一些，辐射测试跟整机都有关系，机器为光伏逆变器）

作者: 桃花岛主 时间: 2013-5-23 23:08
辐射和天线长度、频率都成正比，线缆对地的辐射共模环路很大这是一，另外30MHz这个频率也不低，综合起来辐射强；传导的30M电流小，所以在LISN上产生的电压也小；
另，共模电感好坏磁芯起首要作用，不要用那些杂牌的磁芯。

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-24 09:21

桃花岛主发表于 2013-5-23 23:08
辐射和天线长度、频率都成正比，线缆对地的辐射共模环路很大这是一，另外30MHz这个频率也不低，综合起来辐 ...

恩，谢谢岛主指教，等下周再做做一次测试，就知道结果了

作者: xyd82 时间: 2013-5-24 09:21
楼主准备用什么芯的了？上面不是有大贤说要用镍锌吗，锰锌针对低频

你这30MHz用锰锌能行吗

作者: sarenbarci 时间: 2013-5-24 12:03
一般来说锰芯在30MHz还是有用的

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-24 13:57

xyd82 发表于 2013-5-24 09:21
楼主准备用什么芯的了？上面不是有大贤说要用镍锌吗，锰锌针对低频

你这30MHz用锰锌能行吗

一般来说是可以的，我看过很多资料都写得锰锌环的共模电感对200M以下的都有作用的，不过大部分锰锌环对50M 以下的有很好的效果，因为机器比较大，磁环的感量要求比较大，所以就不用镍锌环了，不然传导肯定过不了的，而且镍锌环磁导率小对于大机器的高频干扰只能滤波一段频率的范围，综合考虑还是用锰锌环的共模电感，而且我以前做过的小一些功率的机器都是通过锰锌共模电感搞定问题的

作者: xyd82 时间: 2013-5-27 14:18
据供应商说，镍锌的感量比较难做上去，但是锰锌的对于30MHz的效果差一些

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-28 09:09

xyd82 发表于 2013-5-27 14:18
据供应商说，镍锌的感量比较难做上去，但是锰锌的对于30MHz的效果差一些

是这样的，不过也没办法，共模电感既要满足传导要求又要满足辐射需求，综合考虑就只能用锰锌磁环了，

作者: xyd82 时间: 2013-5-28 10:17

zhegexiayu 发表于 2013-5-28 09:09
是这样的，不过也没办法，共模电感既要满足传导要求又要满足辐射需求，综合考虑就只能用锰锌磁环了，

如果用两种呢，你的设备应该不止一级滤波吧

作者: zhongkai 时间: 2013-5-28 10:20
30MHZ.镍锌磁环绕4至5圈会比较理想。

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-28 16:13

xyd82 发表于 2013-5-28 10:17
如果用两种呢，你的设备应该不止一级滤波吧

我的机器有三级滤波的，输入一级，输出两级的

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-28 16:16

zhongkai 发表于 2013-5-28 10:20
30MHZ.镍锌磁环绕4至5圈会比较理想。

试过，不过镍锌环的滤波范围比较窄，不过没做成共模电感，只是单一的套在线上四匝的

作者: xyd82 时间: 2013-5-29 18:40
不知道楼主搞的咋样了我用15mH的锰锌电感代替了8mH的铁基纳米晶（就是非晶吧）
效果反而差了

传导也变差了

楼主的咋样呢？

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-30 09:33

xyd82 发表于 2013-5-29 18:40
不知道楼主搞的咋样了我用15mH的锰锌电感代替了8mH的铁基纳米晶（就是非晶吧）
效果反而差了

你那个有几级的滤波呀，还有就是你的共模电感应该是加到小的模块电路吧，如果是的话你的非晶的都要8mH，那么你的锰锌环至少感量要接近30mH的。我的机器比较大，有20kW所以加了好几级滤波所以用锰锌环比较好一些，其实我用锰锌环主要是为了辐射测试，传导的话用非晶的也行的，但是对辐射作用不大

作者: xyd82 时间: 2013-5-30 12:14

zhegexiayu 发表于 2013-5-30 09:33
你那个有几级的滤波呀，还有就是你的共模电感应该是加到小的模块电路吧，如果是的话你的非晶的都要8mH， ...

我用的是两级滤波，功率大概1kw，不是加到模块电路，也是总的滤波电路啊

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-30 14:56

xyd82 发表于 2013-5-30 12:14
我用的是两级滤波，功率大概1kw，不是加到模块电路，也是总的滤波电路啊

我以前做的3kW和5kW的机器都是加的3mH的锰锌的共模电感就搞定了，开关频率还是40k的，不过你的Y电容和X电容匹配也很关键的，我的输入加的一级的滤波，输出加的两级的滤波就这样就搞定了

作者: xyd82 时间: 2013-5-30 20:14

zhegexiayu 发表于 2013-5-30 14:56
我以前做的3kW和5kW的机器都是加的3mH的锰锌的共模电感就搞定了，开关频率还是40k的，不过你的Y电容和X电 ...

我的还没搞过，试了下改变Y电容的位置，骚扰功率过了，但是干扰电压没过
锰锌的磁环还不如原来的铁基纳米晶，
郁闷着

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-31 11:47

xyd82 发表于 2013-5-30 20:14
我的还没搞过，试了下改变Y电容的位置，骚扰功率过了，但是干扰电压没过
锰锌的磁环还不如原来的铁基纳 ...

我的机器是光伏逆变器，不知道你的是啥机器，其实还是不过的话你可以在外面套一个非晶的磁环的，那种30*16*10的非晶磁环，猛药的话就输入输出都套一个，成本价格两个非晶磁环就6块多吧，你以前非晶的传导和辐射都过了没，

作者: xyd82 时间: 2013-5-31 12:27

zhegexiayu 发表于 2013-5-31 11:47
我的机器是光伏逆变器，不知道你的是啥机器，其实还是不过的话你可以在外面套一个非晶的磁环的，那种30*1 ...

类似吧，我也有半桥逆变的模块，功率低一些，
用非晶的效果感觉比锰锌的还好些。但是也没过
Y电容加在靠近lisn一侧，骚扰功率过了，但是传导不过
Y电容加在靠近逆变一侧，传导过了，骚扰功率又不过

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-31 14:36

xyd82 发表于 2013-5-31 12:27
类似吧，我也有半桥逆变的模块，功率低一些，
用非晶的效果感觉比锰锌的还好些。但是也没过
Y电容加在 ...

我建议你用锰锌环做共模电感，你上面的两种情况的Y电容都加上，然后机器内部都靠近输入和输出的线上都套非晶的磁环，感觉这样应该就过了，还有你判断是共模干扰还是差模干扰没，地线也很关键的，传导的话通过加上地线和去掉地下对比就能判断出，不过我想你那个干扰应该是共模干扰

作者: xyd82 时间: 2013-5-31 15:29

zhegexiayu 发表于 2013-5-31 14:36
我建议你用锰锌环做共模电感，你上面的两种情况的Y电容都加上，然后机器内部都靠近输入和输出的线上都套 ...

是共模的干扰，受Y电容位置影响很大
绕出来的锰锌电感在30M效果还不如原来的，我是对锰锌没信心了

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-31 16:16

xyd82 发表于 2013-5-31 15:29
是共模的干扰，受Y电容位置影响很大
绕出来的锰锌电感在30M效果还不如原来的，我是对锰锌没信心了

既然Y电容的匹配影响那么大，而且锰锌环的感量也有影响，那我觉得你可以换一个感量小一点的共模电感大概一个3mH 还有一个 6mH的试试
输入端用小一点的。输出端用大一点的

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-31 16:24

zhegexiayu 发表于 2013-5-31 16:16
既然Y电容的匹配影响那么大，而且锰锌环的感量也有影响，那我觉得你可以换一个感量小一点的共模电感大概 ...

因为做测试跟书上理论性的差异比较大，所以只有试过了，才知道，当你觉得那个Y电容或者X有影响你就变换Y电容或者X电容从最小值一直取到最大值试试是变好了还是变坏了，这样的话你就好处理该取大的电容，共模电感也差不多这样了，不过假如说你知道干扰信号有多大一般是能算出来共模电感的感量需求的，其实共模滤波是跟共模电感的漏感有关的，一般来说共模电感的漏感只有5uH到20uH的的样子（这些漏感是我平时自测得知的，你也可以自己测试一下你选取的共模电感的漏感的），我觉得你应该先把传导测试做过了，再去做辐射测试，那样会要一些

作者: zhegexiayu 时间: 2013-5-31 16:25

zhegexiayu 发表于 2013-5-31 16:24
因为做测试跟书上理论性的差异比较大，所以只有试过了，才知道，当你觉得那个Y电容或者X有影响你就变换Y ...

而且传导测试费用也少一些，而且在传导暗室里面整改简单

作者: sarenbarci 时间: 2013-6-3 09:19
如果有阻抗或网络分析仪可以测试一下。这个很有用

作者: zhegexiayu 时间: 2013-6-3 09:46

sarenbarci 发表于 2013-6-3 09:19
如果有阻抗或网络分析仪可以测试一下。这个很有用

还不知道有这么好的东西，也没用过

作者: xyd82 时间: 2013-6-4 09:27

zhegexiayu 发表于 2013-5-31 16:24
因为做测试跟书上理论性的差异比较大，所以只有试过了，才知道，当你觉得那个Y电容或者X有影响你就变换Y ...

谢谢，可是没那么多电感啊，每次找供应商打样都等好几天，也不可能每个感值都有
另外Y电容的大小也是固定的啊， 470p， 4700p， 2200p，1000p，试玩就没得玩了
另外还还有三个问题问一下：
1 是不是Y电容越大越好
2 两个Y电容并联效果和一个大的容量的Y电容一样吗
3 安规漏电流的要求，是不是最大的Y电容最多加到4700p

作者: xyd82 时间: 2013-6-4 09:29

zhegexiayu 发表于 2013-5-31 16:25
而且传导测试费用也少一些，而且在传导暗室里面整改简单

钱上好说，我们有实验室。另外我记得三方实验室里传导800/h, 辐射1000/h

作者: xyd82 时间: 2013-6-4 09:29

zhegexiayu 发表于 2013-6-3 09:46
还不知道有这么好的东西，也没用过

这个仪器在EMC中有啥用处吗

作者: 桃花岛主 时间: 2013-6-4 22:41
矢量网络分析仪可以在EMC中测试各种滤波器件和滤波模块的插入损耗。

作者: zhegexiayu 时间: 2013-6-5 10:15

xyd82 发表于 2013-6-4 09:27
谢谢，可是没那么多电感啊，每次找供应商打样都等好几天，也不可能每个感值都有
另外Y电容的大小也是固 ...

不是Y电容愈大愈好的，常规的Y电容最好不要串联起来使用，因为每个Y电容的谐振频率都有差异性，而且比如说两个4.7nf的Y电容串联，肯定跟2.2nf的Y电容特性不一样的，两个4.7nf的Y电容串联那也是滤波特性跟4.7nF的一样的，而且效果可能还会变差的。那么两个Y电容并联肯定也差不多的，Y电容的固有谐振频率和滤波范围都不一样的，至于共模电感的选取我一般都是在已有共模电感的基础上，觉得感量不够就会在输入线上或者输出线上加磁环去判断要不要换共模电感的。
至于安规漏电流要求那个是说你的PCB上的所有Y电容的漏电流之和有没有超标的，不过常规的Y电容一般都是4.7nf或者以下的，不过我们做的大机器平时也用过10nf的Y电容，最小的Y电容我用过100pF 。220pF的这些Y电容也比较好买的，你想你的PCB对地加的Y电容假如说你加的三个4.7nf的Y电容并联，那个漏电流肯定比加一个10nF的Y电容大的

作者: zhegexiayu 时间: 2013-6-5 10:18

xyd82 发表于 2013-6-4 09:29
钱上好说，我们有实验室。另外我记得三方实验室里传导800/h, 辐射1000/h

我们平时测试的时候都是把传导做过了以后才会去做辐射的，一般来说传导不过的话辐射肯定不过的，

作者: zhegexiayu 时间: 2013-6-5 10:25

xyd82 发表于 2013-6-4 09:29
这个仪器在EMC中有啥用处吗

其实我觉得这些仪器都只能测试个大概吧，我平时也有时候用过频谱分析仪的，用近场探头去判断干扰点，不过效果不是很明显，因为机器比较大，而且机壳是金属屏蔽的所以明明判断那个地方频谱分析仪显示很高的，却不是问题点的，我觉得还是跟机器的结构很大的关系的，一般来说机器屏蔽好的话，辐射和传导都是从线上面传出去的，所以金属机壳的跟结构，PCB接地点，输入输出线，内部滤波很有关系的，我觉得用仪器测试的都是一些小功率和屏蔽效果不是很好的机器才用的上的

作者: zhegexiayu 时间: 2013-6-5 10:26

桃花岛主发表于 2013-6-4 22:41
矢量网络分析仪可以在EMC中测试各种滤波器件和滤波模块的插入损耗。

岛主这个没用过，只用过频谱分析仪的

作者: 火星人 时间: 2013-6-5 15:06
网络分析仪可以测量阻抗和相位，分析频率阻抗特性非常有用。

作者: zhuyeqing 时间: 2013-6-10 23:04
学习了。。。顶一下

作者: sarenbarci 时间: 2014-1-7 17:16
阻抗分析仪可以测量电感电容的的阻抗

作者: zhegexiayu 时间: 2014-1-7 17:32

sarenbarci 发表于 2014-1-7 17:16
阻抗分析仪可以测量电感电容的的阻抗

这个是能测量，不过测得的都是静态的阻抗，工作环境不同阻抗差异性比较大

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