開(kāi)關(guān)電源EMI濾波器選擇與使用

濾波器與試驗電壓

對于交流電網(wǎng)噪聲濾波器，試驗電壓分為兩種：一種是加在交流進(jìn)線(xiàn)兩端，即線(xiàn)—線(xiàn)試驗電壓。若電感線(xiàn)圈及引線(xiàn)是良好的，它取決于電容器CX的耐壓。另一種是加在交流進(jìn)線(xiàn)任一端與機殼地之間，即線(xiàn)—地試驗電壓。它取決于CX的耐壓。

漏電流和試驗電壓對是噪聲濾波器的安全性能參數，是濾波器中電感線(xiàn)圈、絕緣和電容器CX、CY安全性能的具體體現，并且與設備及人身安全緊密相關(guān)。因此在電網(wǎng)噪聲濾波器的設計、生產(chǎn)和使用中，都要加以重視，把這些技術(shù)參數的認證和檢驗放在首位。

[7] 濾波器的技術(shù)參數及正確使用

(1)插入損耗是噪聲濾波器的重要技術(shù)參數之一，在設計和選用時(shí)應予主要考慮。在濾波器的安全常規電氣性能、環(huán)境及機械條件都滿(mǎn)足要求時(shí)，應盡量選擇插入損耗值大些。 插入損耗的定義如圖3所示，當沒(méi)接濾波器時(shí)，信號源輸出電壓為V點(diǎn)，當濾波器接入后，在濾波器的輸出端測得信號源的電壓為V2。若信號源輸出阻抗與接收機輸入阻抗相等，都是50Ω，則濾波器的插入損耗為：

IL=20log(V1/V2)

因為電源噪聲濾波器能衰減共模噪聲和差模噪聲，所以它即有共模插入損耗，和差模插入損耗。

但在實(shí)際選用濾波器時(shí)，應注意產(chǎn)品手冊給出的插入損耗曲線(xiàn)，都是按照標準規定，在其輸入和輸出阻抗都為50Ω條件下測得的。因為實(shí)際的濾波器兩端阻抗不一定在全頻率范圍內是不是50Ω，所以它對EMI信號的衰減，并不等于產(chǎn)品手冊中給出的插入損耗值。特別當使用安裝不當時(shí)，還會(huì )遠遠小于標準給定的插入損耗值。

(2)電源噪聲濾波器是一種具有互易性的無(wú)源網(wǎng)絡(luò )。在實(shí)際應用中為使它有效地抑制噪聲應合理配接。按圖4所示組合來(lái)選擇濾波器的網(wǎng)絡(luò )結構和參考，才能得到較好的EMI抑制效果。

當濾波器的輸出阻抗與負載阻抗不相等時(shí)，在此端口上會(huì )產(chǎn)生反射，兩個(gè)阻抗相差越大，端口產(chǎn)生的反射也越大。當濾波器兩端阻抗都與外部阻抗不相等時(shí)，則EMI信號將在其輸入和輸出端產(chǎn)生反射。這時(shí)電源濾波器對電磁干擾噪聲的衰減，就與濾波器固有的插入損耗和反射損耗有關(guān)，可利用這點(diǎn)更有效地抑制電磁干擾噪聲。在實(shí)際設計和選擇使用EMI濾波器時(shí)，要注意濾波器阻抗的正確連接，以造成盡可能大的反射，使濾波器在很寬的頻率范圍內造成較大的阻抗失配，從而得到更好的電磁干擾抑制性能。

(3)在電源濾波器的實(shí)際應用中，要求其外殼與系統地之間有良好的電氣連接，且應使地線(xiàn)盡可能短，因為過(guò)長(cháng)的接地線(xiàn)會(huì )加大接地電阻和電感，而嚴重削減濾波器的共模抑制能力，同時(shí)也會(huì )產(chǎn)生公共接地阻抗耦合的問(wèn)題。如圖5所示，接地線(xiàn)過(guò)長(cháng)，則濾波器輸入和輸出之間的公共耦合阻抗Zg也會(huì )過(guò)大，負載上電壓為：

Vo=Vz+Vg=Vz+(Ii-Io)Zg --(2)

式中：Ii為濾波器交流輸入電路的噪聲電流。

Io為濾波器輸出電路的噪聲電流。