DC48V电源2KV防雷滤波电路EMC方案
接口电路设计概述:
直流电源接口应用于直流输入输出接口DC48V。
本方案从EMC原理上,进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计;同时兼容接口防雷设计;本方案防雷电路设计可通过IEC61000-4-5标准,共模2000KV,差摸1000KV的接口防雷测试。
电路EMC设计说明:
1.电路滤波设计要点:
L1、C1、C3、C4组成第一级滤波电路。C1为差模滤波电容,主要滤除差模干扰,其滤波频段覆盖150kHz-500kHz。C3、C4为共模滤波电容,为共模干扰提供低阻抗回路,其滤波频段覆盖10MHz-30MHz。L1为共模滤波电感,对共模干扰进行抑制,其滤波频段覆盖10MHz-30MHz;
L2、C2、C5、C6组成第二级滤波电路。C2为差模滤波电容,主要滤除差模干扰其滤波频段覆盖150kHz-500kHz。C5、C6为共模滤波电容,为共模干扰提供低阻抗回路,其滤波频段覆盖10MHz-30MHz。L2为共模滤波电感,对共模干扰进行抑制,其滤波频段覆盖10MHz-30MHz;
L6、L7、C10、C11组成第三级滤波电路。C10、C11为差模滤波电容, L6、L7为差模电感,主要滤除差模干扰;
L4、C9、C8组成输出端滤波电路。C9为4.7uF的电解电容,主要针对低频噪声的滤波,其值可根据测试情况进行调整; C8为1000pF的小电容,主要针对高频噪声的滤波,其值可根据测试情况进行调整; L4为共模电感,主要滤除输出端共模干扰;
保护地与输出端负极通过1000pF的电容C16连接,主要为输出端干扰提供泄流路径;
2.电路防护设计要点
RV1、RV2、RV3、GDT1组成第一级防护电路,其中RV1进行差模防护、RV2、RV3、GDT1进行共模防护。
RV2、RV3、GDT1防护器件会导致绝缘耐压试验不能通过,当接口需要考虑绝缘耐压试验时建议去掉RV2、RV3、GDT1三个元器件。
3.特殊要求
电路中所有的电容要符合安规的要求,差模电容选取耐压值AC275V,共模电容选取Y电容;
保险丝F1位置要靠近接口放置。因压敏电阻失效模式为短路,可能会造成大电流,因此需要增加保险丝。
4.器件选型要点
电路中Y电容(C3、C4和C5、C6)容值选取范围为100pF~4700pF,典型值选取2200pF;
电路中X电容容值取值范围为0.1μF ~10μF,C1和C2典型值为0.22μF;C10和C11典型值选取0.68μF ;
L1、L2、L4为共模电感,感值取值范围为100μH~30mH,典型值选取15mH;
L6、L7为差模电感,感值取值范围为10μH ~1mH,典型取值选取47μH;
RV1、RV2、RV3压敏电阻选择压敏电压范围466V~616V,典型值选取550V,压敏电阻RV1的通流量(10次冲击)选择大于等于167A,压敏电阻RV2、RV3的通流量(10次冲击)选择大于等于167A;
GDT1气体放电管选择直流击穿电压为466V~616V,典型值选取550V,通流量选择大于等于167A。
以上元器件的取值后续可以根据实际的测试情况进行调整。