?電源濾波電路工作原理

　　交流電經(jīng)過(guò)二極管整流之后，方向單一了，但是大?。?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/電流/" target="_blank">電流強(qiáng)度）還是處在不斷地變化之中。這種脈動(dòng)直流一般是不能直接用來(lái)給無(wú)線電裝供電的。要把脈動(dòng)直流變成波形平滑的直流，還需要再做一番“填平取齊”的工作，這便是濾波。換句話說(shuō)，濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波動(dòng)成分盡可能地減小，改造成接近恒穩(wěn)的直流電。

　 電源濾波器的經(jīng)典電路

　　圖中的100H電感、0.1F電容組成高頻濾波器，用于吸收從電源線傳導(dǎo)進(jìn)來(lái)的中短波段的高頻噪聲干擾；圖中兩只對(duì)稱的5mH電感是由繞在同一只鐵心兩側(cè)、匝數(shù)相等的電感繞組構(gòu)成的，稱為共模電感，用于吸收因電源波形畸變而產(chǎn)生的諧波干擾；圖中的壓敏電阻用于吸收因雷擊等引起的浪涌電壓干擾。 交流電源濾波器的內(nèi)部電路。

　 電源濾波器的應(yīng)用

　　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(kāi)機(jī)時(shí)產(chǎn)生。而共通模式是指因?yàn)槠鞑慕拥夭涣?，又或是廣播無(wú)線電及冰箱馬達(dá)電磁、日光節(jié)能燈鎮(zhèn)流器、洗衣機(jī)、風(fēng)扇可控硅調(diào)速等引發(fā)的干擾！

　 電源濾波器的分類

　　濾波器的種類很多，分類方法也不同。

　　1.從功能上分；低、帶、高、帶阻。

　　2.從實(shí)現(xiàn)方法上分：FIR、IIR

　　3.從設(shè)計(jì)方法上來(lái)分：Chebyshev（切比雪夫），Butterworth（巴特沃斯）

　　4.從處理信號(hào)分：經(jīng)典濾波器、現(xiàn)代濾波器

　　等等。

　　濾波器的技術(shù)參數(shù)及正確使用

　?。?）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(méi)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(wú)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(lái)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。

　?。?）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^(guò)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(wèn)題。如圖5所示，接地線過(guò)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(guò)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。

　 如何選擇和安裝電源濾波器

　　濾波器的安裝方法

? ? ? ?濾波器要安裝在設(shè)備電源線輸入端，連線要盡量短；設(shè)備內(nèi)部電源要安裝在濾波器的輸出端
　 ?要將噪聲濾波器正確地連接到設(shè)備內(nèi)部的每一單元。

　　電源濾波器的主要指標(biāo)

　　當(dāng)我們選用電源濾波器時(shí)，應(yīng)主要考慮三個(gè)方面的指標(biāo)；首先是電壓/電流，其次是插入損耗，最后是結(jié)構(gòu)尺寸。由于濾波器內(nèi)部一般是經(jīng)過(guò)灌封處理的，因此環(huán)境特性不是主要問(wèn)題。但是所有的灌封材料和濾波電容器的溫度特性對(duì)電源濾波器的環(huán)境特性有一定的影響。

　　插入損耗對(duì)使用效果的影響：

　　從抑制干擾的角度考慮，插入損耗是最重要的指標(biāo)。插入損耗分為差模插入損耗和共模插入損耗。

　　選用電源濾波器是怎樣確定所需要的插入損耗

　　但如果從廠家的產(chǎn)品樣本上選擇插入損耗值滿足（d）的濾波器，十有八九會(huì)失敗。因?yàn)閺S家產(chǎn)品樣本上的數(shù)據(jù)是在濾波器兩端阻抗為50Ω的條件下測(cè)得的，而實(shí)際使用條件并不是這樣。因此在實(shí)際使用條件下，濾波器的插入損耗會(huì)有所降低。為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，在從產(chǎn)品樣本中選擇濾波器時(shí)，應(yīng)加20dB的余量，這就得到了（e）。從樣本上選擇濾波器，其插入損耗應(yīng)滿足（e）的要求。

　　特別是設(shè)備的電源線傳導(dǎo)發(fā)射已經(jīng)滿足了標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，它絕想不到應(yīng)再次檢查電源線是否有問(wèn)題，所以，電源濾波器的高頻特性是十分重要的。