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快充充电器中共模电感如何应对高频开关(>1MHz)的干扰抑制?​

发布日期:2025-12-30 浏览次数:96次
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磁芯材料:优先选用纳米晶(如 Hitachi Finemet)或铁硅铝(Sendust)磁芯,在 1MHz 以上频段保持高磁导率(μi≥1000)和低损耗(如: 1MHz/200mT 时 Pcv≤500mW/cm³)

绕组设计方法:
双线并绕:采用 0.3mm×2 股漆包线并绕,减少邻近效应导致的电流分布不均,提升高频阻抗

分段绕制:将绕组分为 4 段,每段间插入绝缘层,降低层间寄生电容至 5pF 以下

辅助电路:在电感两端并联 TVS 二极管(如 SMBJ15A),箝位高频开关尖峰(如 1MHz/100V 尖峰),保护后端电路


快充电器延伸知识:

一、 核心分类:发射测试(EMI Emission)

 
       发射测试是快充充电器 EMI 测试的重点,验证设备产生的电磁干扰是否符合国标 / 国际标准限值要求,分为传导发射辐射发射两类
 

      1. 传导发射测试(Conducted Emission, CE)

      测试目的:检测充电器通过电源线向电网传导的低频电磁干扰(主要是谐波和断续传导干扰)

测试频段

低频谐波:0Hz–2kHz(针对输入电流的谐波分量)

断续传导干扰:150kHz–30MHz(针对开关电源高频开关产生的干扰)

测试标准

国标:GB 17625.1(谐波电流限值)、GB 17625.2(断续传导限值)

国际标准:IEC 61000-3-2(谐波)、IEC 61000-3-3(电压波动和闪烁)、CISPR 11/CISPR 32(传导发射限值)

测试要点

需使用线路阻抗稳定网络(LISN) 隔离电网干扰,采集充电器电源线的干扰信号

快充需覆盖全功率档位测试(如 5V/2A、9V/3A、12V/3A 等),避免特定档位超标

重点关注开关频率附近的干扰峰值(快充开关频率通常在 65kHz–2MHz,易产生窄带干扰)


     2. 辐射发射测试(Radiated Emission, RE)

测试目的:检测充电器工作时通过空间辐射的高频电磁干扰

测试频段30MHz–6GHz(30MHz 以下以传导为主,30MHz 以上辐射占主导)

测试标准

国标:GB 17625.1GB/T 18268

国际标准:CISPR 11/CISPR 32IEC 61000-6-1

测试要点

半电波暗室内进行,使用标准偶极子天线接收辐射信号

充电器需放置在标准测试台上,按水平 / 垂直两种极化方向测试,避免方向导致的漏测

快充的高频整流、PFC 电路、协议通信模块(如 USB PD、QC 协议)是辐射干扰主要来源,需重点监测

需连接模拟负载,模拟不同快充协议下的工作状态


3. 谐波电流与电压波动闪烁测试

测试目的:检测充电器输入电流的谐波分量,以及工作时对电网电压的波动和闪烁影响,避免影响电网供电质量

测试频段 / 范围

谐波电流:2–40 次谐波

电压波动:电压变化范围与持续时间

电压闪烁:短时 / 长时闪烁值(Pst、Plt)

测试标准

国标:GB 17625.1(谐波)、GB 17625.2(闪烁)

国际标准:IEC 61000-3-2(谐波)、IEC 61000-3-3(闪烁)

测试要点

快充充电器的功率因数校正(PFC)电路性能直接影响谐波指标,无 PFC 或 PFC 设计不佳的产品易超标

需在额定输入电压范围内测试(如 100–240V AC),覆盖不同电网电压工况


 

二、 补充测试:传导抗扰度测试(EMS Immunity)

该类测试验证快充充电器抵抗外界电磁干扰的能力,确保在复杂电磁环境下稳定工作,属于 EMC 测试的重要组成部分

  • 静电放电抗扰度(ESD)
  •  测试目的:模拟人体静电对充电器外壳、接口的干扰
    • 测试点:充电器外壳金属件、USB 接口引脚、电源插头
    • 标准:IEC 61000-4-2,常见等级:接触放电 ±8kV、空气放电 ±15kV
     
  • 电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT/B)
    • 测试目的:模拟电网或控制线的瞬态脉冲干扰(如继电器通断)
    • 测试点:电源线、USB 数据线
    • 标准:IEC 61000-4-4,常见等级:电源线 ±2kV、数据线 ±1kV
     
  • 浪涌抗扰度(Surge)
    • 测试目的:模拟电网雷击、开关过电压等浪涌干扰
    • 测试点:电源输入线、USB 接口线。
    • 标准:IEC 61000-4-5,常见等级:线对地 ±2kV、线对线 ±1kV
     
  • 射频传导抗扰度
    • 测试目的:模拟电网中射频干扰对充电器的影响
    • 测试频段:150kHz–80MHz
    • 标准:IEC 61000-4-6

 

三、 快充充电器特殊考量点

协议相关干扰:USB PD、QC、SCP 等快充协议的高频通信信号(如 27MHz 载波)可能成为干扰源,测试时需开启协议通信状态

宽电压 / 电流范围:快充需在全输出电压电流组合下测试,部分档位可能因负载变化导致干扰超标

散热与干扰关联:高功率快充(如 120W 以上)散热风扇(若有)会引入额外电磁干扰,需单独测试风扇工作状态下的 EMI

滤波电路验证:测试时需确认共模电感、X 电容、Y 电容等 EMI 滤波器件的效果,若超标需优化滤波参数


需要更多探讨,可以与我们技术人员沟通