电源滤波器基本知识.doc

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1、电源滤波器基本知识一、术语定义1.额定电压EMI滤波器用在指定电源频率的工作电压（中国：250V,50Hz，欧洲：230V，50Hz；美国：115V,60Hz)2.额定电流在额定电压和指定温度条件下（常为环境温度40℃），EMI滤波器所允许的最大连续工作电流（Imax）。在其他环境温度下的最大允许工作电流是环境温度的函数，可用如下公式得出：3.试验电压在EMI滤波器的指定端子之间和规定时间内施加的电压。试验电压分为两种，一种是加载在电源（或负载）端子之间，称为线-线试验电压；另一种是加载在电源（或负载）任一端与接地端（或滤波器金属外壳）之间，称为线

2、-地试验电压。4.泄漏电流EMI滤波器加载额定电压后，断开滤波器的接地端与电源安全地线的条件下，测得接地端到电源（或负载）任一端间的电流，该值直接与接地电容的容量有关，可由如下公式得出：其中F为工作频率，C为接地电容的容量，V为线-地电压5.插入损耗是衡量滤波器效果的指标。指的是在一定条件下，EMI滤波器对干扰信号的衰减能力。它用滤波器插入前信号源直接传送给负载的功率和插入后传送给负载的功率的对数来描述。在50Ω系统内测试时，可用下式来表示：IL=20Lg(E0/E1)其中，IL-插入损耗（单位：dB）EO-负载直接接到信号源上的电压E1-插入滤波

3、器后负载上的电压6.气候等级指EMI滤波器的工作环境等级，按IEC规定应按以下方式标注：XX/XXX/XX前2位数字代表滤波器的最低工作温度中间数字代表滤波器的最高工作温度后2位数字代表质量认定时在规定稳态湿热条件下的试验天数7.绝缘电阻绝缘电阻是指滤波器相线，中线对地之间的阻值。通常用专用绝缘电阻表测试。8.电磁干扰（EMI）电磁干扰经常与无线电频率干扰（RFI）交替使用。从技术上来说，EMI指的是能量形式（电磁），然而RFI指的是噪声频率的范围。滤波器用以消除EMI和RFI中的多余电磁能。9.频率范围电磁能量的频率带宽常用赫兹（Hz，每秒循环次

4、数），千赫（KHz,每秒循环千次数）表示。电源滤波器的典型频率范围在150kHzto30MHz（超过30MHz，即为辐射）10.阻抗失配为了达到更好的滤波效果，要使滤波器与它的源阻抗和负载阻抗失配。如图所示。11.工作频率电源滤波器的工作频率标称值为50/60Hz(中国、欧洲等为50Hz;北美为60Hz)。然而，电源滤波器在直流或400Hz的情况下工作，并不会损害其效力。二、滤波器的作用1.什么是射频干扰（RFI）？RFI是指产生在无线电通讯时，所用频率范围内的一种多余的电磁能。传导现象的频率范围介于10kHz到30MHz间；辐射现象的频率范围介于

5、30MHz到1GHz间。2.为何要关注RFI？之所以必须考虑RFI，基于两点原因：（1）他们的产品必须在其工作环境下正常运行，然而该工作环境常常伴随有严重的RFI。（2）他们的产品不能辐射RFI，以确保不干扰对健康及安全都至关重要的射频（RF）通讯。法律已对可靠的RF通讯做出了规定，以确保电子设备的RFI控制。3.什么是RFI的传播模式？RFI是通过辐射（电磁波在自由空间里）进行传播的，并经信号线及AC电源系统进行传导。辐射—将RFI从电子设备辐射出去的一种最主要的媒介是AC电源线。由于AC电源线的长度达到了数字设备中及开关电源的频率对应波长的1/

6、4，这正好构成了一支有效的天线。传导—RFI在AC电源系统上是以两种模式进行传导的。共膜（不对称）RFI是在线-地（L-G）及中性线-地（N-G）两种路径中出现，而差模（对称）RFI则以电压形式出现在线-中性线（L-N）上。4.什么是电源线干扰滤波器？随着当今世界的迅速发展，越来越多的高功率电能产生了，与此同时越来越多的低功率电能被用于数据的传输与处理，以致于产生了更多的影响，甚至破坏电子设备的噪声干扰。电源线干扰滤波器是一种主要的滤波手段，用以控制从电子设备进入（潜在的设备误动作）和出来（对其他系统或RF通讯潜在的干扰）的RFI。通过控制RFI导

7、入电源插头，电源线滤波器还大大抑制了RFI的辐射。电源线滤波器是一种以双低通道滤波结构排列的、多通道网络无源元件。一种网络用于共模衰减，另一种用于差模衰减。网络在滤波器的“止频带”（通常在10kHz以上）内提供RF能量衰减，而对通过的电流（50-60Hz）基本上不进行衰减。5.电源线干扰滤波器是如何进行工作的？作为无源、双边的网络，电源线干扰滤波器具有复合的转换特性，这种特性极大地取决于源及负载阻抗。转换特性的量值说明了滤波器的衰减性能。然而，在电源线环境中，源和负载阻抗是不确定的。因此工业上已有了验证滤波器一致性的标准做法：用50欧姆的阻性源及负

8、载端测量衰减程度。该测量值定义为滤波器的插入损耗（I.L）I..L.=10log*(P(l)(Ref)/P(l))这里P(