淺析電源濾波器的分類方法和正確使用
點(diǎn)擊次數(shù)：2373 更新時間：2018-01-18
電源濾波器的作用就是減少電源干擾,而電源干擾可以分為兩類:普通模式和共通模式。普通模式是兩組輸入電源線之間的雜訊,這種雜訊通常是在關(guān)機(jī)和開機(jī)時產(chǎn)生。而共通模式是指因?yàn)槠鞑慕拥夭涣?又或是廣播無線電及冰箱馬達(dá)電磁、日光燈鎮(zhèn)流器、洗衣機(jī)、風(fēng)扇可控硅調(diào)速等引發(fā)的干擾。
電源濾波器的種類很多，分類方法也不同。
1.從功能上分；低、帶、、帶阻。
2.從實(shí)現(xiàn)方法上分:FIR、IIR
3.從設(shè)計方法上來分：Chebyshev(切比雪夫）,Butterworth（巴特沃斯）
4.從處理信號分：經(jīng)典濾波器、現(xiàn)代濾波器等等。
電源濾波器的參數(shù)及正確使用
(1)插入損耗是噪聲濾波器的重要參數(shù)之一，在設(shè)計和選用時應(yīng)予主要考慮。在濾波器的常規(guī)電氣能、環(huán)境及機(jī)械條件都要求時，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，信號源輸出電壓為V點(diǎn)，當(dāng)濾波器接入后，在濾波器的輸出端測得信號源的電壓為V2。若信號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，應(yīng)注意產(chǎn)品手冊給出的插入損耗曲線，都是按照規(guī)定，在其輸入和輸出阻抗都為50Ω條件下測得的。因?yàn)閷?shí)際的濾波器兩端阻抗不在頻率范圍內(nèi)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(dāng)使用安裝不當(dāng)時，還會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于給定的插入損耗值。
(2)電源噪聲濾波器是一種具有互易的無源網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際應(yīng)用中為使它地抑制噪聲應(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，在此端口上會產(chǎn)生反射，兩個阻抗相差越大，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，則EMI信號將在其輸入和輸出端產(chǎn)生反射。這時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)地抑制電磁干擾噪聲。在實(shí)際設(shè)計和選擇使用EMI濾波器時，要注意濾波器阻抗的正確連接，以造成盡可能大的反射，使濾波器在很的頻率范圍內(nèi)造成較大的阻抗失配，從而得到好的電磁干擾抑制能。
(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^長的接地線會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，同時也會產(chǎn)生公共接地阻抗耦合的問題。如圖5所示，接地線過長，則濾波器輸入和輸出之間的公共耦合阻抗Zg也會過大，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。
