70A交流输入滤波器设计原则、网络结构、参数选择和工艺特点1设计原则——满足最大阻抗失配因为滤波器设计的原则是最大程度地满足阻抗失配原则。对于EMI信号，电感是高阻的，电容是低阻的，所以，电源EMI滤波器与源或负载的端接应遵循下列原则：如果源内阻或负载是阻性或感性的，与之端接的滤波器接口就应该是容性的。如果源内阻或负载是容性的，与之端接的滤波器接口就应该是感性的。具体到我所电源的实际电路来说源内阻一般为交流电网，对于交流电网来说，火线与中线之间是低阻抗的。所以与之端接的滤波器接口就应该是感性的。而负载为高阻抗的。所以与之端接的滤波器接口就应该是容性的。我所自制的滤波器均是遵循这个原则设计的。2网络结构EMI信号包括共模干扰信号CM和差模干扰信号DM，CM和DM的频率分布大概以1MHz为分界线。1MHz以下的干扰频率以差模干扰为主，1MHz以上的干扰频率以共模干扰为主。以往我所电源的传导测试主要的超标点一个是20KHz附近（可控硅电路的干扰），另一个是130KHz附近（PFC电路的开关频率）。主要是以差模干扰为主。所以3KW模块化电源（战术互连网）控制箱70A市电输入滤波器的设计重点在滤除差模干扰。网络结构采用3级滤波电路（两级差模带一级共模），这样可以减少源阻抗及负载阻抗对滤波电路的影响。具体原理图如下：2mHL5-22mHL5-12.2nFC42.2nFC31uFC52M/0.5WR160uHL260uHL1L输出N输出L输入N输入输入地JY222M1uFC11uFC23300pFC73300pFC610uHL410uHL33电源EMI滤波器的参数确定1）Cx电容的取值在允许的情况下，容量要求越大越好，其值很难确切地估算出来，但Cx电容太大将影响电源的效率。所以一般情况下，要求取值在0.22－1uF之间（对每个电容）。本滤波器的Cx电容采用3个AC275V的安规1电容，容量为每个1uF。2）Cy电容的取值在允许的情况下，容量要求越大越好，但是也不能太大，太大则漏电流较大，一般情况下，要求取值在2200－4700pF之间（对每个电容）。本滤波器的Cy电容采用2个AC275V的安规瓷片电容，容量为每个2200pF，和2个航天二院生产的交流馈通滤波器JKLL04，容量为每个3300pF。Cx电容和Cy电容，一般都是通过较小的电容并联来满足容量的要求，这样滤波器的高频特性较好。3)电感的取值差模电感磁芯材料的选取原则——从以下几个方面考虑：第一，性价比高；第二，磁芯材料的频率范围要宽，要保证最高频率在1GHz，即在很宽的频率范围内有比较稳定的磁导率；第三，磁导率高，电感量大。但是在实际使用中很难满足这些要求，因为磁导率越高磁芯材料越容易饱和。即当滤波电感工作在大电流条件下时，由于直流磁化的影响，电感趋向于饱和，电感量会随着工作电流增加而迅速减小。所以要求磁芯材料在工作电流变化时引起电感值的变化越小越好。就是说要求磁芯的直流磁化影响较小，即具有某种恒磁导特性。所以，磁导率往往是分段考虑的。即在条件允许的情况下一个滤波器中既有磁导率高的磁芯材料又有磁导率低的磁芯材料。磁导率高的磁芯材料满足电感值的要求，磁导率低的磁芯材料满足大电流工作的要求。磁导率高的磁芯材料一般选用铁硅铝材料。这是因为铁硅铝材料的磁导率在10KHz-10MHz的频率范围内能够保持恒定。磁导率低的磁芯材料一般选用开气隙的铁基非晶材料。这是由于开了气隙的磁芯材料不宜磁饱和。电感量的估算——考虑阻抗和频率及经验。共模电感一般取值1.5－5mH，差模电感一般取值为50－100uH。因本滤波器是市电输入滤波器，设计时主要考虑用它滤除可控硅电路产生的20KHz附近的干扰，所以共模电感取值2mH。差模电感取值为70uH。为保证滤波器能在满载工作情况下顺利通过传导测试，则差模电感在满载工作情况下应不小于50uH，即要求恒磁导特性为75％。综合以上考虑和性价比关系本滤波器的差模电感的材料选择为磁导率是125的铁硅铝粉心的A125-467磁环。下表为磁导率125的铁粉心不同直流磁化力时的磁导率的百分数012345678900——100.099.999.498.898.297.596.795.794.71093.792.691.490.389.187.986.685.484.182.82081.680.379.077.876.675.474.273.071.870.73069.668.567.466.465.464.463.462.461.560.624059.758.858.057.256.455.654.854.153.352....
