ZHCUB53A july 2023 – july 2023 TPSF12C1 , TPSF12C1-Q1
3.6 无源与有源解决方案比较
表 4-4 展示了分别与 12mH 和 2mH 扼流圈一起安装时，CM 扼流圈在等效 无源和有源 EMI 滤波器设计中的适用参数。有源设计在 10ARMS 时可降低 60% 的总铜损（PCU = 6W – 2.4W = 3.6W，忽略因温升而增加的绕组电阻），这意味着元件工作温度更低、散热要求更低并且电容器寿命更长。扼流圈的尺寸、体积和重量分别降低了 41%、52% 和 62%。
表 3-1 等效无源和有源滤波器设计中的 CM 扼流圈比较
| 滤波器设计 | CM 扼流圈器件型号(1) | 数量 | LCM (mH)(2) | 绕组 DCR (mΩ) | 尺寸 (mm) | 总质量 (g) | 25°C 时的总功率损耗 (W) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 无源 | 7448051012 | 2 | 12 | 15 | 23 × 34 × 33 | 72 | 6.0 |
| 运行 | 7448031002 | 2 | 2 | 6 | 17 × 23 × 25 | 20 | 2.4 |
(1) 由 Würth Elektronik 制造。
(2) 有关这些无源和有源解决方案的更多详细信息，请参阅白皮书有源 EMI 滤波器 IC 如何在单相和三相系统中降低共模发射并节省 PCB 空间。
源自 Würth Elektronik REDEXPERT 工具，图 4-9 为上面映射的 CM 扼流圈提供阻抗曲线。这些曲线表明，尺寸更小的 2mH 扼流圈具有更高的自谐振频率 (SRF) 和更高的高频性能。
更低的绕组内电容在高频下会使 CM 阻抗更高，例如，CM 扼流圈在 30MHz 时的阻抗从 150Ω 增加到 2.2kΩ（从无源设计中的 12mH 到有源设计中的 2mH）。图 4-9 中 10MHz 和 30MHz 下的 × 和 o 标记表示无源和有源设计的相应 CM 阻抗。在有源设计中，由于扼流圈阻抗明显高于 4MHz，因此无需电网侧 Y 电容器（通常安装以实现高频衰减）。
图 3-9 无源设计 (2 × 12mH) 和有源设计（2 × 2mH）中所选的 CM 扼流圈的阻抗特性