電源濾波器的功能及工作原理

電源濾波器就是對(duì)電源線(xiàn)中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電器設(shè)備。

電源濾波器就是對(duì)電源線(xiàn)中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電器設(shè)備。

電源濾波器的功能就是通過(guò)在電源線(xiàn)中接入電源濾波器，得到一個(gè)特定頻率的電源信號(hào)，或消除一個(gè)特定頻率后的電源信號(hào)。利用電源濾波器的這個(gè)特性，可以將通過(guò)電源濾波器后的一個(gè)方波群或復(fù)合噪波，變成一個(gè)特定頻率的正弦波。

工作原理電源濾波器是一種無(wú)源雙向網(wǎng)絡(luò)，它的一端是電源，另一端是負(fù)載。電源濾波器內(nèi)部電路電源濾波器的原理就是一種——阻抗適配網(wǎng)絡(luò)：電源濾波器輸入、輸出側(cè)與電源和負(fù)載側(cè)的阻抗失配越大，對(duì)電磁干擾的衰減就越有效。

性能測(cè)試漏電流性能測(cè)試泄漏電流是指在250VAC的電壓下，相線(xiàn)和中線(xiàn)與濾波器外殼（地線(xiàn)）間流過(guò)的電流。它主要取決于接地電容（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。

泄漏電流的測(cè)試電路：漏電流性能測(cè)試耐壓性能測(cè)試為確保電源濾波器的性能以及設(shè)備和人身安全，必須進(jìn)行耐壓測(cè)試。耐壓測(cè)試是在極端工作條件下的測(cè)試。若CX電容器的耐壓性能欠佳，在出現(xiàn)峰值浪涌電壓時(shí)，可能被擊穿。它的擊穿雖然不危及人身安全，但會(huì)使濾波器功能喪失或性能下降。

CY電容器除了滿(mǎn)足接地漏電流的要求外，還在電氣和機(jī)械性能方面具有足夠的安全余量，避免在極端惡劣的環(huán)境條件下出現(xiàn)擊穿短路現(xiàn)象。故線(xiàn)一地之間的耐壓性能對(duì)保護(hù)人身安全有重要意義，一旦設(shè)備或裝置的絕緣保護(hù)措施失效，可能導(dǎo)致人員傷亡性能評(píng)定EMI電源濾波器在使用時(shí)考慮最多的是額定電壓及電流值、耐壓性能、漏電流三項(xiàng)，而其中最主要的評(píng)定性能為濾波器的插入損耗性能。

EMI電源濾波器對(duì)干擾噪聲的抑制能力用插入損耗I．L．（InserTIon Loss）來(lái)衡量。插入損耗定義為：沒(méi)有濾波器接入時(shí)，從噪聲源傳輸?shù)截?fù)載的功率P1和接入濾波器后，從噪聲源傳輸?shù)截?fù)載的功率P2之比，用dB（分貝）表示。性能評(píng)定頻域測(cè)試。

1.插入損耗的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量法中規(guī)定，在50Ω～75之間的任一阻值的系統(tǒng)內(nèi)測(cè)試它的插入損耗特性。

2.插入損耗的加載測(cè)試在EMI濾波器產(chǎn)品中，由于使用不合適的材料，共模扼流圈不可能保證完全對(duì)稱(chēng)會(huì)導(dǎo)致磁環(huán)的飽和，同時(shí)寄插入損耗的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試生差模電感也可能產(chǎn)生磁環(huán)的飽和，使得濾波器的實(shí)際使用情況與廠(chǎng)家提供數(shù)據(jù)有很大差距，因此必須對(duì)濾波器采用加載測(cè)試。

3.EMI濾波器的時(shí)域測(cè)試一般地，對(duì)于EMI電源濾波器我們只關(guān)心它的常規(guī)性能及頻域抑制性能。而對(duì)于EMI信號(hào)線(xiàn)濾波器，由于傳輸線(xiàn)本身就會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾，所以測(cè)試信號(hào)必然會(huì)產(chǎn)生一定的衰減。這時(shí)，我們就要對(duì)其進(jìn)行時(shí)域傳輸性能上的測(cè)試。使用50kHz的方波對(duì)電容值為8000pF的濾波插針進(jìn)行濾波，發(fā)現(xiàn)其時(shí)域的上升沿和下降沿有明顯的變化。頻域上，經(jīng)過(guò)濾波后，方波信號(hào)的高頻分量被濾除。對(duì)于通過(guò)同一濾波插針，方波的頻率越高，其諧波信號(hào)被濾波插針?biāo)p的將會(huì)越大，則方波的波形上升及下降時(shí)間將會(huì)越長(zhǎng)。同樣，對(duì)于同樣的頻率波形，通過(guò)濾波插針，其濾波容值越大，方波上升時(shí)間趨緩的程度越大。

4.EMI濾波器插損自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)近年來(lái)，隨著EMC測(cè)試的內(nèi)容日趨復(fù)雜，測(cè)試工作量急劇增加，對(duì)測(cè)試設(shè)備在功能、性能、測(cè)試速度、測(cè)試準(zhǔn)確度等方面的要求也日益提高。在這種情況下，傳統(tǒng)的人工測(cè)試已經(jīng)很難滿(mǎn)足要求，再加上現(xiàn)在的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）和國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB）均要求電磁兼容的檢測(cè)必須自動(dòng)進(jìn)行，并且對(duì)數(shù)據(jù)后處理有嚴(yán)格的要求。

因此，發(fā)展EMC自動(dòng)測(cè)試成為必然之路。本文所建立的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)使用了虛擬儀器技術(shù)，基于信號(hào)源一頻譜儀對(duì)EMI電源濾波器進(jìn)行插損測(cè)試的系統(tǒng)。

責(zé)任編輯：tzh