電源濾波器的基本原理和常用標(biāo)準(zhǔn)

隨著電氣設(shè)備應(yīng)用的日益寬泛，電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁噪聲也越來(lái)越嚴(yán)重，干擾了電子設(shè)備的正常工作，特別是對(duì)一些低功耗的便攜式設(shè)備更是如此。薩頓斯專業(yè)致力于濾波器、電抗器、變壓器的研發(fā)及制造，并提供諧波治理、無(wú)功補(bǔ)償、電磁干擾等電能質(zhì)量一體化解決方案。在業(yè)內(nèi)濾波器廠家中有較高的聲譽(yù)。



電磁干擾有兩種傳媒途徑，一種是由于工作電流的動(dòng)態(tài)變化使得局部電網(wǎng)上電壓不穩(wěn)，從而影響使用本地電網(wǎng)的設(shè)備工作，這種干擾稱為傳導(dǎo)干擾。另外就是設(shè)備中工作電流（電壓）的動(dòng)態(tài)變化產(chǎn)生電磁輻射，同樣影響其它設(shè)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(chǎn)的電子外，還有一些自然現(xiàn)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(shè)備的性能得不到很好的體現(xiàn)，重則使設(shè)備根本無(wú)法工作，另外電磁輻射還可能導(dǎo)致機(jī)密情報(bào)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(duì)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(lái)輻射的干擾。電源濾波器最基本的作用就是抑制傳導(dǎo)干擾，有的品種也能提高對(duì)副射干擾的抑制能力。從廣義上講，我們使用的交流穩(wěn)壓電源，UPS電源也可以算是一種電源濾波器，因?yàn)檫@些設(shè)備在某種程度上把電子設(shè)備與電網(wǎng)隔離開(kāi)了，這里我們介紹的電源濾波器都是附在電子設(shè)備中作為一個(gè)使用的不甚復(fù)雜的物品，我們常在直流電源電路中加一RC電路來(lái)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(shè)備精密程度的提高，對(duì)電源的要求也越來(lái)高，同時(shí)，電子設(shè)備的寬泛應(yīng)用也需要使各電子設(shè)備生產(chǎn)商對(duì)電磁環(huán)境做出共同的承諾，這樣就導(dǎo)致電源濾波器作為一種綠色產(chǎn)品，越來(lái)越受到社會(huì)的重視，目前，一些世界標(biāo)準(zhǔn)化組織和各國(guó)政府都在制定這方面的標(biāo)準(zhǔn)。


電源濾波器的組成
電源濾波器由LC網(wǎng)絡(luò)組成，其作業(yè)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(hào)沿干擾源進(jìn)來(lái)的方向反射回去，從而降低干擾源的影響。 圖1是一個(gè)電源濾波器的原理電路，圖中L1和L2對(duì)共模干擾信號(hào)（非對(duì)稱干擾電流）和電源電流呈現(xiàn)低阻抗，這樣就能保證電源電流的衰減很小，而同時(shí)又抑制了電流噪聲。通常L1、L2的值很小且相等，對(duì)稱地繞在同一個(gè)螺旋管上，這樣在正常工作電流范圍內(nèi)，磁性材料產(chǎn)生的磁性互相補(bǔ)償，一面磁通響飽各，但是對(duì)于不對(duì)稱干擾（共模）信號(hào)來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互加強(qiáng)的，對(duì)外呈現(xiàn)出的總電感明顯加大，這樣對(duì)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(jìn)一步衰減對(duì)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(bǔ)償扼流圈。


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


電源濾波器的衡量參數(shù)
插入損耗
由于電源濾波器串接電網(wǎng)和設(shè)備電源線之間，而電源濾波器作為一種無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，勢(shì)必造成電壓的跌落，這就導(dǎo)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(shè)備不工作時(shí)用50Ω的電阻為測(cè)量，然后作出衰減曲線，測(cè)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(wěn)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(guān)系，一般只給出室溫（20℃）下的值，有時(shí)也給出某個(gè)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(dāng)電源接通時(shí)，電流就會(huì)通過(guò)電容器流入地端，這就導(dǎo)致漏電流的存在。出于安全考慮和其它目的，必須對(duì)漏電流進(jìn)行限制，各個(gè)國(guó)家都針對(duì)各類設(shè)備規(guī)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(shù)，另外還有電感、工作溫度等一些參數(shù)，在此不一 一介紹。