本文講述了關(guān)于直流電源濾波器原理圖及其性能參數(shù)分析，并詳解直流電源濾波器結(jié)構(gòu)。

直流電源濾波器

直流電流濾波器是適用于直流線路輸入輸出線路干擾抑制的濾波器，它采用低線路電阻，具有低損耗、高可靠性特點(diǎn)，符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。

直流電源濾波器設(shè)計(jì)應(yīng)用

1 設(shè)計(jì)原則-滿足最大阻抗失配

插入損耗要盡可能增大，即盡可能增大信號(hào)的反射。設(shè)電源的輸出阻抗和與之端接的濾波器的輸人阻抗分別為ZO和ZI，根據(jù)信號(hào)傳輸理論，當(dāng)ZO≠ZI時(shí)，在濾波器的輸入端口會(huì)發(fā)生反射，反射系數(shù)

p=(ZO-ZI)/(ZO+ZI)

顯然，ZO與ZI相差越大，p便越大，端口產(chǎn)生的反射越大，EMI信號(hào)就越難通過。所以，濾波器輸入端口應(yīng)與電源的輸出端口處于失配狀態(tài)，使EMI信號(hào)產(chǎn)生反射。同理，濾波器輸出端口應(yīng)與負(fù)載處于失配狀態(tài)，使EMI信號(hào)產(chǎn)生反射。即濾波器的設(shè)什應(yīng)遵循下列原則：

源內(nèi)阻是高阻的，則濾波器輸人阻抗就應(yīng)該是低阻的，反之亦然。

負(fù)載是高阻的，則濾波器輸出阻抗就應(yīng)該是低阻的，反之亦然。

對(duì)于EMI信號(hào)，電感是高阻的，電容是低阻的，所以，電源EMI濾波器與源或負(fù)載的端接應(yīng)遵循下列原則：

如果源內(nèi)阻或負(fù)載是阻性或感性的，與之端接的濾波器接口就應(yīng)該是容性的。

如果源內(nèi)阻或負(fù)載是容性的，與之端接的濾波器接口就應(yīng)該是感性的。

2直流電源濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

EMI信號(hào)包括共模干擾信號(hào)CM 和差模干擾信號(hào)DM，CM 和DM 的分布如圖1所示。它可用來指導(dǎo)如何確定EMI濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)。

直流電源濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示。?

上述4種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是電源EMI濾波器的基本結(jié)構(gòu)，但是在選用時(shí)，要注意以下的間題：

雙向?yàn)V波功能——電網(wǎng)對(duì)電源、電源對(duì)電網(wǎng)都應(yīng)該有濾波功能。

能有效地抑制差模干擾和共模干擾——工程設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮共模干擾的抑制。

最大程度地滿足阻抗失配原則。

直流電源濾波器原理圖

直流電源濾波器性能參數(shù)分析

a)放電電阻的取值

在允許的情況下，電阻取值要求越小越好，需要考慮以下情況：

第一，電阻要求采用二級(jí)降額使用，保證可靠性。降額系數(shù)為0.75 V，0. 6 W。根據(jù)歐姆定律可求出n>(0.75Ve)2/(0.6 Pe)。

第二，經(jīng)過雷擊浪涌后有殘壓，其瞬時(shí)值一般在1000 V取值;其瞬時(shí)功率值不能超過額

定功率值的4倍，也可求出R>(Vcy)2/(4Pe)。

兩者綜合考慮取R值，一般情況下，電阻R的取值為75-200 K 之間。功率為2-3 W。金屬膜電阻。

b)Cx 電容的取值

在允許的情況下，容量要求越大越好，其值很難確切地估算出來，一般情況下，要求取值在l-5uf之間(對(duì)每個(gè)電容)。電容的耐壓值必須經(jīng)過雷擊浪涌后取值，有殘壓，其瞬時(shí)值一般在1000V/s時(shí)不損壞，按二級(jí)降額的原則選取，取值在275 V，頻率特性與電容的取值有關(guān)，取值越小，頻率特性越好。

c)Cy 電容的取值

在允許的情況下，容量要求越大越好，其值很難確切地估算出來，但是不能太大，太大則漏電流較大，一般情況下，要求取值在2 200-4 700 pf 之間(對(duì)每個(gè)電容)。電容的耐壓值必須經(jīng)過雷擊浪涌后取值，有殘壓，其瞬時(shí)值一般在1000V/S 時(shí)不損壞，按二級(jí)降額的原則選取，取值275 V，頻率特性與電容的取值有關(guān)，取值越小，頻率特性越好。Cx 電容和Cy 電容，一般都是通過較小的電容并聯(lián)來滿足容量的要求，這樣濾波器的高頻特性好。

d) 電感的取值

材料的選取原則——從以下幾個(gè)方面考慮：

第一，磁芯材料的頻率范圍要寬，要保證最高頻率在1GHz，即在很寬的頻率范圍內(nèi)有比較穩(wěn)定的磁導(dǎo)率。

第二，磁導(dǎo)率高，但是在實(shí)際中很難滿足這一要求，所以，磁導(dǎo)率往往是分段考慮的。磁芯材料一般是鐵氧體。

電感量的估算——考慮阻抗和頻率。共模扼流圈取值 1.5-5 mH，差模扼流圈取值為 10-50uH;。

直流電源濾波器特點(diǎn)

1）主要用于直流電源線的電磁干擾；

2）在很寬的頻帶（10KHZ—30MHZ）范圍內(nèi)具有優(yōu)良的共模和差模插入損耗；

3）高性能，低溫升，低價(jià)格；

4）可協(xié)助使用直流電源的各類電子設(shè)備達(dá)到VDE和FCC等標(biāo)準(zhǔn)。

小結(jié)

濾波器金屬外殼與機(jī)箱殼必須保證良好的接觸，并將接地線接好。

濾波器輸人線、輸出線必須有一定的距離，避免濾波器性能下降。

濾波器的連線以選用雙絞線為佳，可以消除部分高頻干擾。

濾波器的安裝位置應(yīng)首選在電源入口處，以縮短輸入線在機(jī)箱內(nèi)的長度，減小輻射干擾

濾波器的選用主要考慮其插人損耗，生產(chǎn)廠商所給出的曲線一般取自 50Ω 系統(tǒng)測試的結(jié)果，而實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)一般不在50Ω，插人損耗會(huì)有一些偏差，實(shí)際應(yīng)用中電源濾波器是帶通濾波器，要注意高頻特性的影響。

濾波器選用的第2點(diǎn)是要注意工作電壓，工作電流和漏電流，以免影響使用。

濾波器的低頻特性性能與體積有關(guān)，如果希望低頻性能好，一般以犧牲體積為代價(jià)。

直流電源濾波器技術(shù)參數(shù)

輸出阻抗：5(kΩ)

輸入阻抗：10(kΩ)

阻帶衰減：10(dB)

插入損耗：30(dB)

基準(zhǔn)溫度：60(℃)

激勵(lì)電平：50(mW)

負(fù)載諧振電阻：35(Ω)

負(fù)載電容：60(pF)

總頻差：50(MHz)

溫度頻差：10(MHz)

調(diào)整頻差：55(MHz)

標(biāo)稱頻率：30(MHz)

結(jié)語

關(guān)于直流電源濾波器的介紹就到這了，希望通過本文能讓你對(duì)直流電源濾波器有更深的理解。