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EMI濾波電路是由哪些元件組成的,一文看懂!

2023-01-11由 華秋商城 發表于 農業

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通常對於追求效率的電源來說,NTC熱敏電阻幾瓦的損耗始終會降低電源的轉換效率,而且對於關機後在短時間內再次開機的情況,如果沒有繼電器,處於高溫下的NTC熱敏電阻將無法發揮正常作用,因此繼電器與NTC在高階電源中往往是配套使用,以達到“魚與熊掌得兼”的效果。

PC電源中的EMI濾波電路可以分為一級EMI濾波電路以及二級EMI濾波電路,也就是我們常說的“一級EMI”和“二級EMI”,其中前者一般放置在電源上的AC輸入插座上,有直接把元件焊接在插座上的,也有製作成獨立PCB再與插座連線的;而後者在多數是放置在PC電源的主PCB上,元件相比一級EMI濾波電路更多,同時也是電源保護系統的重要組成部分。

EMI濾波電路是由哪些元件組成的,一文看懂!

海韻X-650電源的一級EMI與二級EMI電路組成

當然並不是所有電源都會明顯地區分“一級EMI”以及“二級EMI”,也有不少產品是把兩者都整合到主PCB上的,不過目前大部分的產品還是會採用分離式的設計,這樣既可以確保EMI濾波電路能夠完全發揮作用,同時電源主PCB的佈局也不會過於擁擠。

EMI濾波電路的元件組成

EMI濾波電路是由哪些元件組成的,一文看懂!

圖中左側黃色方塊為X電容,右側兩個藍色元件為Y電容,中間白色磁環線圈為共模電感

PC電源的一級EMI濾波電路主要由X電容和Y電容組成,X電容和Y電容都屬於安規電容,其中X電容並接在火線和零線之間,塊頭通常比較大,負責濾除差模干擾;而Y電容則是在火線與地線之間以及零線與地線之間並接的電容,通常以成對的形式出現,負責濾除共模干擾。

大部分的PC電源在都會採用一個X電容和一對Y電容組成一級EMI濾波電路,基本上這個屬於主流的標準配置。而有部分產品會在這個基礎上加入共模電感以增強EMI濾波作用,高階PC電源甚至會在這樣的基礎上增加接地金屬罩以加強對EMI的防護效果,如海韻X-650電源就採用了類似這樣的一級EMI濾波電路。

EMI濾波電路是由哪些元件組成的,一文看懂!

海韻X-650電源的二級EMI濾波電路組成

PC電源的二級EMI濾波電路則是在一級EMI濾波電路的基礎上增添更多元件而來,除了X電容和Y電容外還會有共模電感和差模電感。

共模電感(Common Mode Choke)

是擁有兩個繞組的線圈,即上圖中綠色磁環的電感線圈,其主要作用是抑制市電輸入中的共模干擾,同時也抑制電源本身的共模干擾對外洩漏;而

差模電感(Differential Mode Choke)

則是單個繞組的電感線圈,及上圖中的黑色磁環線圈,其主要用於抑制市電輸出中的差模干擾。

當然二級EMI濾波電路的組成往往不止如此,以海韻X-650電源的二級EMI濾波電路為例,其差模電感的旁邊有一個使用熱縮套包裹的兩腳直插元件,

被稱為MOV,即金屬氧化物壓敏電阻(Metal Oxide Varistor)

,它可以抑制輸入電壓的尖峰,可以起到防止輸入電壓過高以及雷擊保護的作用。

此外

NTC即熱敏電阻(Negative Temperature CoeffiCient Resistor)

也是二級EMI濾波電路中的常見的元件 ,就是海韻X-650電源的二級EMI電路中位於共模電感旁邊、採用熱縮套包裹的墨綠色元件,具有常溫下高電阻、隨著自身溫度提升阻值迅速減小的特性,電源在剛通電的時候NTC的溫度往往與室溫相當,自身呈高阻值, 可以限制電源主電容充電形成的衝擊電流。

降低NTC影響,實現高效率電源

由於NTC本質上是一個電阻,因此其多少會形成不必要的電流消耗,從而影響電源的轉換效率。不過其在電源進入正常工作後,會因為自身通電而發熱,隨之阻值下降, 對電流的限制也會放寬,從而減少對電源效能的影響。也有部分追求高效率的電源會設法將NTC的影響降到最低,這就需要用到繼電器了。

在海韻X-650電源的二級EMI濾波電路中,位於NTC隔壁的白色方塊元件即為繼電器。繼電器一般並聯在NTC熱敏電阻上,在開機前處於斷開狀態,因此在電源通電時是NTC熱敏電阻在工作;而當電源進入正常工作狀態後,繼電器啟動並導通,從而短路NTC熱敏電阻,此時NTC熱敏電阻不再工作,不再 消耗電流,也就不再發熱,重新回到高阻態的模式下。

繼電器與NTC並聯的設計可以在減少電流損耗的同時也提高 了PC電源的可靠性。

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