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用LISN原理測量共模扼流圈飽和特性的方法
測量共模線圈磁芯(整體或部分)的飽和特性通常是很困難的。通過簡單的試驗可以看出共模濾波器的衰減在多大程度上受由60Hz編置電流引起的電感減小量的影響。進行此項測試需要一臺示波器和一個差模抑制網絡(DMRN)。首先,用示波器來監測線電壓。按如下方法從示波器的A通道輸入信號,將示波器的時間基準置為2ms/div,然后將觸發信號加在A通道上,在交流電壓達到峰值時會有線電流產生,此時濾波器效能的降級是意料中的事情。差模抑制網絡(DMRN)的輸入端連接到LISN,輸出端用50的阻抗進行匹配且與示波器的B通道相連。當共模扼流圈工作在線性區時,在輸入電流波動期間,B通道監測到的發射增加值不超過6—10dB。圖1為此測試在示波器上顯示的結果,上面的曲線為共模發射;下面的曲線為線電壓。在線電壓峰值期間,橋式整流器正向導通且傳送充電電流。
示波器上顯示的由于60Hz充電電流引起的共模扼流圈的降級
如果共模扼流圈達到飽和,那么在輸入浪涌增加時,發射將會增加。如果共模扼流圈達到強飽和,發射強度與不加濾波器時的情況是一樣的,也就是說很容易達到40dB以上。
這些實驗數據可用其他方法來解釋。發射最小值(線電流為0的時候)是濾波器無偏置電流時表現出來的效果。峰值發射與最小發射的比率,即降級因子,用來衡量線電流偏移量對濾波器實際效果的影響。降級因子較大表明共模扼流圈磁芯完全沒有得到恰當的使用,較好的濾波器的“固有降級因子”差不多在2—4之間。它是由兩種現象產生的:第一,60Hz充電電流引起的電感減小(如上所述);第二,橋式整流器的正向及反向導通。共模發射的等效電路由一個阻抗約為200pF的電壓源、二極管阻抗和LISN的共模阻抗組成,如圖2所示。當橋式整流器正向偏置時,在源阻抗、25和LISN共模阻抗之間會產生分壓現象。當橋整流器反向偏置時,在源阻抗、整流橋反偏電容、LISN之間產生分壓現象。當二極管整流橋反向偏置電容較小時,對共模濾除有一定效果。當整流橋正向偏置時則對共模濾除沒有影響。
由于產生了分壓,固有降級因子的預期值為2左右。實際值的變化相當大,主要取決于源阻抗和二極管整流橋反向偏置電容的實際大小。在Flugan發明的一個電路中,正是應用這個原理來減小鎮流器的傳導發射的。
用電流原理測量共模扼流圈飽和特性的方法
如果測試人員相當謹慎,那么就可以采取類似MIL-STD-461中的測試裝置來檢測共模扼流圈的飽和特性。這個原理的應用如下:測試時采用兩只電流探頭,低頻探頭監測線電流,高頻探頭僅測量共模發射電流。線電流監視器作為觸發源。不過,使用電流探頭的一個隱患是差模電流衰減是管芯內繞組導線對稱性的函數。如果精心合理安排繞線布局的話,30dB左右的差模電流衰減是能夠得到的。即使達到這個衰減值,測得的差模分量也可能超過預期的共模分量值。可用如下兩項技術來解決這一問題:第一,將一只6kHz轉折頻率的高階高通濾波器與示波器串聯(注意應用50的終端阻抗進行匹配)。第二,在每只10μF的電容與電源總線之間接入一根導線。為了測量共模輻射,電流探頭應夾在這些載有極小線電流的導線近旁。
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