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磁性元件在机顶盒电源中的应用

    共模电感也叫共模扼流圈,用于各种开关电源过滤共模的电磁干扰信号。共模电感是起EMI滤波的作用,用于抑制高速信号线产生的电磁波辐射。在机顶盒电源中的主板上混合了高频电路、数字电路和模拟电路,它们工作时会产生大量高频电磁波互相干扰。EMI还会通过主板布线或外接线向外发射,造成电磁辐射污染,不但影响其他的电子设备正常工作,还对人体有害。共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。
    共模电感的磁芯具有较高的初始导磁率,在磁场下具有大的阻抗和插入损耗,对干扰具有极好的抑制作用。共模电感线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响,当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,pcb抄板产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。
    机顶盒中的电源变压器
    机顶盒中开关电源变压器被视做机顶盒电源的心脏,主要功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离。变压器功率一般在30W左右,工作原理是基于电磁感应原理,既强调功率传送大,又强调绝缘隔离电压高。变压器的使用条件包括两方面内容:可靠性和电磁兼容性。以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性。屏蔽是防止电磁干扰,增加高频电源变压器电磁兼容性的好办法。为了阻止高频电源变压器的电磁干扰,在设计磁芯结构和设计绕组结构也应当采取相应的措施,例如在变压器的绕组内加屏蔽铜箔或在变压器外边加屏蔽罩等。
    开关变压器的功率传送有两种方式。第一种的传送方式是加在原绕组上的电压,在磁芯中产生磁通变化,使副绕组感应电压,从而使电功率从原边传送到副边。在功率传送过程中,磁芯又分为磁通单方向变化和双方向变化两种工作模式。第二种是电感器功率传送方式,原绕组输入的电能,使磁芯激磁,变为磁能储存起来,然后通过去磁使副绕组感应电压,变成电能释放给负载。传送功率决定于电感磁芯储能,而储能又决定于原绕组的电感。电感与磁芯磁导率有关,磁导率高,电感量大,储能多,而不直接与磁通密度有关。电压变换通过原边和副边绕组匝数比来完成。不管功率传送是哪一种方式,原边和副边的电压变换比等于原绕组和副绕组匝数比。但是,绕组匝数与高频电源变压器的漏感有关。漏感大小与原绕组匝数的平方成正比。因为漏感值大,储存的能量也大,在电源开关过程中突然释放,会产生尖峰电压,增加开关器件承受的电压峰值,对开关管的绝缘不利,也产生附加损耗和电磁干扰。工厂制造生产时为了减小漏感在设计人员应注意以下几点控制的方法
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