Page 41 - 標檢局雙月刊198期

[3] 2.3 濾波器設計原理 圖 1 虛線框架內電磁干擾濾波器的主要功能為抑制傳導電壓干擾，而不是用 來抑制功率輻射的。但也有人將其結構分成差模濾波器與共模濾波器，乍聽之 下!此濾波器的設計是可抑制傳導及輻射，其實那是誤解，很多人觀念就是：「差 模雜訊對應傳導電壓干擾；共模雜訊對應功率輻射干擾」，但 2.2 節筆者已強調： 「差模雜訊電流不會建立接地電壓，故沒有衍生功率輻射問題；共模雜訊可衍生 功率輻射也可產生少量的傳導電壓干擾」，只不過是濾波器的個別組件本身有額 外的傳導及輻射抑制特性，故將元件中防堵差模雜訊較有效的歸類為差模濾波 器，防堵共模雜訊較有效的歸類為共模濾波器，前者由 (Lx,Cx)組成，後者由 (Ly,Cy)組成，其實濾波器真正的功能還是在衰減產品產生嚴重頻率段的干擾量。 濾波器本身以衰減傳導電壓干擾為主，但為了增強其對功率輻射的抑制，其共模 線圈電感值通常取很大(MHz 以上)，原因就在此。當產品的功率輻射還是無法有 效降低時，於產品電源線出口處額外纏繞磁芯類(磁環及磁扣)，或於電子基板高 圖 1 共模及差模雜訊電流在濾波器內流動路徑分析(圖自創) 速切換開關接腳串掛磁珠，也都是常見的設計手段。抑制傳導電壓干擾濾波器設 計步驟介紹如下 ： [3] 【STEP1】量測並計算產品真正雜訊量 首先對電機電子產品產生的傳導性電壓干擾進行量測(圖 3)，每一頻率點所測 得之電壓干擾，經雜訊分離器分離出共模雜訊電壓(Vcm)Db 與差模雜訊電壓(Vdm) dB，由於雜訊分離器內部電路結構設計，使量測值會比實際值高出 3 dB，故量測 實際值需再減掉 3 dB，因此真正共差模雜訊電壓傳導干擾值為(式 1)及(式 2)。 (Vcm_act) dB=(Vcm) dB-3 dB (1) (Vdm_act) dB=(Vdm) dB-3 dB (2) 圖 2 共模電感的纏繞方式與原理 34 Bureau of Standards, Metrology and Inspection 198 35