開關(guān)電源EMI濾波器選擇與使用

濾波器與試驗(yàn)電壓

對(duì)于交流電網(wǎng)噪聲濾波器，試驗(yàn)電壓分為兩種：一種是加在交流進(jìn)線兩端，即線—線試驗(yàn)電壓。若電感線圈及引線是良好的，它取決于電容器CX的耐壓。另一種是加在交流進(jìn)線任一端與機(jī)殼地之間，即線—地試驗(yàn)電壓。它取決于CX的耐壓。

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

[7] 濾波器的技術(shù)參數(shù)及正確使用

(1)插入損耗是噪聲濾波器的重要技術(shù)參數(shù)之一，在設(shè)計(jì)和選用時(shí)應(yīng)予主要考慮。在濾波器的安全常規(guī)電氣性能、環(huán)境及機(jī)械條件都滿足要求時(shí)，應(yīng)盡量選擇插入損耗值大些。 插入損耗的定義如圖3所示，當(dāng)沒接濾波器時(shí)，信號(hào)源輸出電壓為V點(diǎn)，當(dāng)濾波器接入后，在濾波器的輸出端測(cè)得信號(hào)源的電壓為V2。若信號(hào)源輸出阻抗與接收機(jī)輸入阻抗相等，都是50Ω，則濾波器的插入損耗為：

IL=20log(V1/V2)

因?yàn)殡娫丛肼暈V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(yīng)注意產(chǎn)品手冊(cè)給出的插入損耗曲線，都是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在其輸入和輸出阻抗都為50Ω條件下測(cè)得的。因?yàn)閷?shí)際的濾波器兩端阻抗不一定在全頻率范圍內(nèi)是不是50Ω，所以它對(duì)EMI信號(hào)的衰減，并不等于產(chǎn)品手冊(cè)中給出的插入損耗值。特別當(dāng)使用安裝不當(dāng)時(shí)，還會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)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源網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際應(yīng)用中為使它有效地抑制噪聲應(yīng)合理配接。按圖4所示組合來選擇濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參考，才能得到較好的EMI抑制效果。

當(dāng)濾波器的輸出阻抗與負(fù)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(dāng)濾波器兩端阻抗都與外部阻抗不相等時(shí)，則EMI信號(hào)將在其輸入和輸出端產(chǎn)生反射。這時(shí)電源濾波器對(duì)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(shè)計(jì)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(nèi)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(yīng)用中，要求其外殼與系統(tǒng)地之間有良好的電氣連接，且應(yīng)使地線盡可能短，因?yàn)檫^長(zhǎng)的接地線會(huì)加大接地電阻和電感，而嚴(yán)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題。如圖5所示，接地線過長(zhǎng)，則濾波器輸入和輸出之間的公共耦合阻抗Zg也會(huì)過大，負(fù)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。