電源濾波器的基本原理和常用標準

隨著電氣設備應用的日益寬泛，電子設備產生的電磁噪聲也越來越嚴重，干擾了電子設備的正常工作，特別是對一些低功耗的便攜式設備更是如此。薩頓斯專業致力于濾波器、電抗器、變壓器的研發及制造，并提供諧波治理、無功補償、電磁干擾等電能質量一體化解決方案。在業內濾波器廠家中有較高的聲譽。



電磁干擾有兩種傳媒途徑，一種是由于工作電流的動態變化使得局部電網上電壓不穩，從而影響使用本地電網的設備工作，這種干擾稱為傳導干擾。另外就是設備中工作電流（電壓）的動態變化產生電磁輻射，同樣影響其它設備的工作，這種干擾稱為輻射干擾。


電磁噪聲（干擾）源除了人工生產的電子外，還有一些自然現象（如閃電）和其它人為行為（如核爆炸等。）


電磁干擾的影響也很大，輕則使設備的性能得不到很好的體現，重則使設備根本無法工作，另外電磁輻射還可能導致機密情報泄漏。


抑制電磁干擾的兩種有效途徑是彩電源濾波器和加屏蔽裝置，屏蔽裝置主要是針對副射干擾，既防止本身電磁波的外泄而造成新的干擾源，又避免受到外來輻射的干擾。電源濾波器最基本的作用就是抑制傳導干擾，有的品種也能提高對副射干擾的抑制能力。從廣義上講，我們使用的交流穩壓電源，UPS電源也可以算是一種電源濾波器，因為這些設備在某種程度上把電子設備與電網隔離開了，這里我們介紹的電源濾波器都是附在電子設備中作為一個使用的不甚復雜的物品，我們常在直流電源電路中加一RC電路來抑制紋波，電源濾波器的作用就是抑制交流電源上的干擾。目前，隨著電子設備精密程度的提高，對電源的要求也越來高，同時，電子設備的寬泛應用也需要使各電子設備生產商對電磁環境做出共同的承諾，這樣就導致電源濾波器作為一種綠色產品，越來越受到社會的重視，目前，一些世界標準化組織和各國政府都在制定這方面的標準。


電源濾波器的組成
電源濾波器由LC網絡組成，其作業原理是使得濾波器的阻抗與干擾源的阻抗不匹配，從而使干擾信號沿干擾源進來的方向反射回去，從而降低干擾源的影響。 圖1是一個電源濾波器的原理電路，圖中L1和L2對共模干擾信號（非對稱干擾電流）和電源電流呈現低阻抗，這樣就能保證電源電流的衰減很小，而同時又抑制了電流噪聲。通常L1、L2的值很小且相等，對稱地繞在同一個螺旋管上，這樣在正常工作電流范圍內，磁性材料產生的磁性互相補償，一面磁通響飽各，但是對于不對稱干擾（共模）信號來說，這兩個線圈產生的磁場相互加強的，對外呈現出的總電感明顯加大，這樣對稱干擾分量就被L1、L2和相線與零線之間的電容Cx大大抑制了。如要進一步衰減對稱干擾，除了使用電容Cx外（由于相線與零線之間的漏電流限制。為可能使Cx很大），還可采用非補償扼流圈。


通過以上的分析，可以看出，電源濾波器在使用時必須安裝在電源的輸入端，也就是把電源濾波器傳入電網和設備電源線之間。


電源濾波器的衡量參數
插入損耗
由于電源濾波器串接電網和設備電源線之間，而電源濾波器作為一種無源網絡，勢必造成電壓的跌落，這就導致由電源濾波器引起的插入損耗。


濾波器的插入損耗A通常是在設備不工作時用50Ω的電阻為測量，然后作出衰減曲線，測量電路原理如圖2所示。A定義為外加電壓V0和濾波器輸出電壓V2的比值。A=2log（V0/2V2）dB；


工作電壓
工作電壓就是濾波器能安全工作的穩定。一般用于單相電的濾波器的工作電壓為250V，用于三相電的工作電壓為420V。


工作電流
允許的工作電流和工作溫度有一定的關系，一般只給出室溫（20℃）下的值，有時也給出某個較高溫度（40℃或45℃）下的值。


漏電流
在電源濾波器，由于在相線和零線之間有電容器存在，當電源接通時，電流就會通過電容器流入地端，這就導致漏電流的存在。出于安全考慮和其它目的，必須對漏電流進行限制，各個國家都針對各類設備規定了允許的最大漏電流。
以上僅為電源濾波器的一些主要參數，另外還有電感、工作溫度等一些參數，在此不一 一介紹。