电源滤波器的分类

2021年9月27日
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摘要

电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路,又名“电源EMI滤波器”,或是“EMI电源滤波器”,一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。

电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路,又名“电源EMI滤波器”,或是“EMI电源滤波器”,一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。 电源滤波器 目录

1、电源滤波器的分类

2、电源滤波器工作原理

3、电源滤波器结构

4、电源滤波器安装注意事项

1电源滤波器的分类

根据所筛选信号频率的不同,滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。作用各有不同。
低通滤波器:允许信号中的低频或直流分量通过,而将高频分量或干扰噪声等抑制住。即滤除高频、保留低频。
高通滤波器:允许信号中的高频或交流分量通过,而将低频或直流分量抑制住。即滤除低频、保留高频。
带通滤波器:允许一定频段的信号通过,该频段既不同于低通滤波器的低频信号,也不同于高通滤波器的高频信号,是介于中间的一定频段的信号,而将低于或高于该频段的信号、干扰和噪声抑制住。相当于一个高通和低通的串联,将高低都滤去,保留中间一个频带。
带阻滤波器:与带通滤波器相反,抑制一定频段的信号,而允许该频段以外的信号通过。即滤除中间一个频带,保留高低频。

电源滤波器的分类

电源滤波器的分类

2电源滤波器工作原理

电源滤波器工作原理
电源滤波器是一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。
电源滤波器的原理就是一种——阻抗失配网络:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗失配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。

电源滤波器工作原理

电源滤波器工作原理

3电源滤波器结构

电源滤波器一般都设计为只由电阻、电容及电感组成的被动滤波器,没有像晶体管之类的主动元件。右图是一个电源滤波器的例子,电源滤波器的上方接电源,电源端有一个共模电感,也就是电源的二条线依同一个方向绕在铁心上,电源线上若有共模讯号,其在共模电感产生的磁场会相加,因此有较大的阻抗,而差模讯号在共模电感产生的磁场会互相抵消,因此可以流过共模电感。电源流过的电流主要是差模的,但上面也可能会噪声以差模的形式出现,若要抑制差模噪声,需要另外使用差模电感,或是各相有个别的电感器。
在电源滤波器上会使用特别的安规解耦电容,分为X电容及Y电容二类:
X电容:抑制差模干扰(电源线之间的干扰)。
Y电容:抑制共模干扰(各组电源线对地之间的干扰)。
由于Y电容提高会使电器的漏电流增加,而电器的漏电流有其规定范围,因此Y电容不能太大,一般都会比X电容要小。
X电容和Y电容属于安规电容,即其失效后不会造成电击,也不会影响人身安全。二者都有自我复原(self-healing)作用,会使局部短路的部份恢复原来的绝缘状态。

电源滤波器结构

电源滤波器结构

4电源滤波器安装注意事项

1、不能将线缆困扎在一块
一般来说,在电子设备或系统内安装电源滤波器时要注意的是,在捆扎设备电缆时,千万不能把滤波器(电源)端和(负载)端的电线捆扎在一起,因为这无疑加剧了滤波器输入输出端之间的电磁耦合,严重破坏了滤波器和设备屏蔽对EMI 信号的抑制能力。
2、电源滤波器输入线、输出线必须拉开距离
电源滤波器输入线、输出线必须拉开距离,切忌并行,以免降低滤波器效能;
3、电源滤波器的连接线宜选用双绞线
电源滤波器的输入、输出连接线以选用屏蔽双绞线为佳,它可有效消除部分高频干扰信号;
4、电源滤波器外壳与机箱壳必须良好接触
变频器专用滤波器金属壳与机箱壳必须保证良好面接触,并将接地线接好;
5、要尽量避免使用长接地线
电源滤波器输出端连接变频器或电机的接线长度不超过30厘米为宜。   
因为过长的接地线意味着大大增加接地电感和电阻,它会严重破坏滤波器的共模抑制能力。较好方法是,用金属螺钉与星形弹簧垫圈把滤波器的屏蔽牢牢地固定在设备电源入口处的机壳上。
6、电源滤波器的不能存在电磁耦合路径
此两种都是不正确的安装方式,问题的本质在于,滤波器的输入端电线和它的输出端电线之间存在有明显的电磁耦合路径。这样一来,存在于滤波器某一端的EMI信号会逃脱滤波器对它的抑制,不经过滤波器的衰减而直接耦合到滤波器的另一端去。

电源滤波器安装注意事项

电源滤波器安装注意事项

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