電源濾波器的作用及原理

2021-08-31 01:26:49 字數 2455 閱讀 7045

電源濾波器的作用及原理

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電源濾波器就是對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除的電器裝置。

電源濾波器的功能就是通過在電源線中接入電源濾波器,得到乙個特定頻率的電源訊號,或消除乙個特定頻率後的電源訊號。利用電源濾波器的這個特性,可以將通過電源濾波器後的乙個方波群或復合噪波,變成乙個特定頻率的正弦波。

工作原理電源濾波器是一種無源雙向網路,它的一端是電源,另一端是負載。電源濾波器內部電路電源濾波器的原理就是一種——阻抗適配網路:電源濾波器輸入、輸出側與電源和負載側的阻抗失配越大,對電磁干擾的衰減就越有效。

效能測試漏電流效能測試洩漏電流是指在250vac的電壓下,相線和中線與濾波器外殼(地線)間流過的電流。它主要取決於接地電容(共模電容)的取值。較大的共模電容cy可以提高插入損耗,但卻造成較大的漏電流。

洩漏電流的測試電路如圖所示:漏電流效能測試耐壓性能測試為確保電源濾波器的效能以及裝置和人身安全,必須進行耐壓測試。耐壓測試是在極端工作條件下的測試。若cx電容器的耐壓性能欠佳,在出現峰值浪湧電壓時,可能被擊穿。它的擊穿雖然不危及人身安全,但會使濾波器功能喪失或效能下降。

cy電容器除了滿足接地漏電流的要求外,還在電氣和機械效能方面具有足夠的安全餘量,避免在極端惡劣的環境條件下出現擊穿短路現象。故線一地之間的耐壓性能對保護人身安全有重要意義,一旦裝置或裝置的絕緣保護措施失效,可能導致人員**效能評定emi電源濾波器在使用時考慮最多的是額定電壓及電流值、耐壓性能、漏電流三項,而其中最主要的評定效能為濾波器的插入損耗效能。

emi電源濾波器對干擾雜訊的抑制能力用插入損耗i.l.(insertion loss)來衡量。插入損耗定義為:沒有濾波器接入時,從雜訊源傳輸到負載的功率p1和接入濾波器後,從雜訊源傳輸到負載的功率p2之比,用db(分貝)表示。效能評定頻域測試

1.插入損耗的標準測試在標準測量法中規定,在50ω~75之間的任一阻值的系統內測試它的插入損耗特性。

2 。插入損耗的載入測試在emi濾波器產品中,由於使用不合適的材料,共模扼流圈不可能保證完全對稱會導致磁環的飽和,同時寄插入損耗的標準測試生差模電感也可能產生磁環的飽和,使得濾波器的實際使用情況與廠家提供資料有很大差距,因此必須對濾波器採用載入測試。

3 .emi濾波器的時域測試一般地,對於emi電源濾波器我們只關心它的常規效能及頻域抑制效能。而對於emi訊號線濾波器,由於傳輸線本身就會產生一定的電磁干擾,所以測試訊號必然會產生一定的衰減。這時,我們就要對其進行時域傳輸效能上的測試。使用50khz的方波對電容值為8000pf的濾波插針進行濾波,發現其時域的上公升沿和下降沿有明顯的變化。頻域上,經過濾波後,方波訊號的高頻分量被濾除。對於通過同一濾波插針,方波的頻率越高,其諧波訊號被濾波插針衰減的將會越大,則方波的波形上公升及下降時間將會越長。同樣,對於同樣的頻率波形,通過濾波插針,其濾波容值越大,方波上公升時間趨緩的程度越大。

4. emi濾波器插損自動測試系統設計近年來,隨著emc測試的內容日趨複雜,測試工作量急劇增加,對測試裝置在功能、效能、測試速度、測試準確度等方面的要求也日益提高。在這種情況下,傳統的人工測試已經很難滿足要求,再加上現在的國家標準(gb)和國家軍用標準(gjb)均要求電磁相容的檢測必須自動進行,並且對資料後處理有嚴格的要求。

因此,發展emc自動測試成為必然之路。本文所建立的自動測試系統使用了虛擬儀器技術,基於訊號源一頻譜儀對emi電源濾波器進行插損測試的系統。

安裝1、電源濾波器的不能存在電磁耦合路徑①、電源輸入線過長;②、電源濾波器的輸入線和輸出線靠的過近。此兩種都是不正確的安裝方式,問題的本質在於,濾波器的輸入端電線和它的輸出端電線之間存在有明顯的電磁耦合路徑。

這樣一來,存在於濾波器某一端的emi訊號會逃脫濾波器對它的抑制,不經過濾波器的衰減而直接耦合到濾波器的另一端去。因此濾波器輸入與輸出先需有效分開。另外,如上述兩種把電源濾波器都是安裝在裝置遮蔽的內部,裝置內部電路及元件上的emi 訊號會因輻射在濾波器的(電源)端引線上生成emi 訊號而直接耦合到裝置外面去,使裝置遮蔽喪失對內部元件和電路產生的emi 輻射的抑制。當然,如果濾波器(電源)上存在有emi 訊號,也會因輻射而耦合到裝置內部的元件和電路上,從而破壞濾波器和遮蔽對emi 訊號的抑制作用。

2、不能將線纜困扎在一塊一般來說,在電子裝置或系統內安裝電源濾波器時要注意的是,在捆紮裝置電纜時,千萬不能把濾波器(電源)端和(負載)端的電線捆紮在一起,因為這無疑加劇了濾波器輸入輸出端之間的電磁耦合,嚴重破壞了濾波器和裝置遮蔽對emi 訊號的抑制能力。

3、要盡量避免使用長接地線電源濾波器輸出端連線變頻器或電機的接線長度不超過30厘公尺為宜。因為過長的接地線意味著大大增加接地電感和電阻,它會嚴重破壞濾波器的共模抑制能力。較好方法是,用金屬螺釘與星形彈簧墊圈把濾波器的遮蔽牢牢地固定在裝置電源入口處的機殼上。

4、電源濾波器輸入線、輸出線必須拉開距離電源濾波器輸入線、輸出線必須拉開距離,切忌並行,以免降低濾波器效能;

5、電源濾波器外殼與機箱殼必須良好接觸變頻器專用濾波器金屬殼與機箱殼必須保證良好面接觸,並將接地線接好;

6、電源濾波器的連線線宜選用雙絞線電源濾波器的輸入、輸出連線線以選用遮蔽雙絞線為佳,它可有效消除部分高頻干擾訊號

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