为什么电源滤波器能够滤除有效的信息,一目了然

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2022年04月29日

  为什么电源滤波器能够滤除有效的信息,一目了然

  电磁干扰两种途径

  第一种是传导干扰:当工作电流在不允许范围内波动过大致使局部电网上电压不稳定,最终影响本地电网的设备工作;

  第一种是辐射干扰:设备中工作电流或者电压的波动变化产生电磁辐射,影响到其它设备的工作。

  电磁干扰的影响很大,一般会使设备闪屏或者其他异常现象,设备的性能得不到很好的体现,有时候还会死机,甚至不能正常工作,电源滤波器在这方面起到重要作用。

  电磁干扰三要素:发生源、传播路径、接收源

  抑制电磁干扰,一种是加电源滤波器,这是从传播路径着手,电源滤波器最基本的作用就是抑制传导干扰,提高对副射干扰的抑制能力;另一种是加屏蔽装置,这是从接收源本身着手,屏蔽装置主要是针对辐射干扰,既防止本身电磁波的外泄而造成新的干扰源,又避免受到外来辐射的干扰,这好比加湿器的震荡源,一般都有固定的震荡频率,只要加以屏蔽罩就就可以减少电磁干扰对其他部分的影响,甚至避免形成天线效应。

  电源滤波器的原理:电源滤波器原理是使滤波器的阻抗与干扰源的阻抗不匹配,从而使干扰信号沿干扰源进来的方向反射回去,从而降低干扰源的影响,电源滤波器是由 LC 网络组成。

  电源滤波器原理组成电路

  L1为共模电感,它的上下为一对共模电感线圈,这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。

  Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对出现,如图Y1和Y2,基于漏电流的限制,Y电容值不能太大,一般是nF级,Y电容抑制共模干扰。

  电源滤波器原理组成电路

  这两个线圈产生的磁场相互加强,对外呈现出的总电感明显加大,这样对称干扰分量就被相线与零线之间的X2电容 大大抑制了,电源滤波器在使用时必须安装在电源的输入端,也就是把电源滤波器串入电网和设备电源线之间。现在电源滤波器都集成化以及模块花化。

  有些电源滤波器有两级电路,这样效果相对更好

  电源滤波器主要参数

  ①工作电压:滤波器能安全工作的稳定电压。单相电的滤波器的工作电压一般为 250V ,而三相电的工作电压为 420V ;

  ②插入损耗 :由于电源滤波器串接电网和设备电源线之间,而电源滤波器作为一种无源网络,势必造成电压的跌落,这就导致由电源滤波器引起的插入损耗。 因此,滤波器的插入损耗 A通常是在设备不工作时用 50Ω 的电阻为测量,然后作出衰减曲线,对于不同的干扰源和具体设备,实际的损耗曲线可能会存在较大的差异,因此,一个滤波器是否能有效地抑制具体电网上的干扰,要经过实际测量后才能断定。,从而选择出适合自己的滤波器;

  ③工作电流 :允许的工作电流和工作温度有一定的关系,一般的滤波器只给出室温( 20 ℃ )下的值,有时也给出某个较高温度( 40 ℃ 或 45 ℃ )下的值,参数可参照实际实物;

  ④漏电流 :由于在相线和零线之间有X2电容器存在,当电源接通时,电流就会通过电容器流入地端,这就导致漏电流的存在。出于安全考虑和其它目的,漏电流必须降至安全值,详细可参看国标允许的最大漏电流;

  ⑤工作温度:凡是设备都会有相应的环境工作温度,只有在规定的问答范围内使用才能发挥出它的良好的性能。