电源滤波器

该频点以外的频率启动有效滤除

电源滤波器是由 、 和 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、输入侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对电磁搅扰的衰减就越有效。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率启动有效滤除，获取一个特定频率的电源信号，或消弭一个特定频率后的电源信号。

基本简介

电源滤波器 就是对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率启动有效滤除的电器设施。电源滤波器的配置就是经过在电源线中接入电源滤波器，获取一个特定频率的电源信号，或消弭一个特定频率后的电源信号。

应用电源滤波器的这个个性，可以将经过电源滤波器后的一个方波群或复合噪波，变成一个特定频率的正弦波。

大功率电源的滤波器如Satons、UBS、变频器等将会发生少量谐波电流，这类滤波器需驳回有源电力滤波器APF。APF可对~次谐波电流启动滤除。

装置

、电源滤波器的不能存在电磁耦合门路

①电源输入线过长；

②电源滤波器的输入线和输入线靠得过近。

此两种都是不正确的装置方式，疑问的实质在于，滤波器的输入端电线和它的输入端电线之间存在有显著的电磁耦合门路。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克服，不经过滤波器的衰减而间接耦合到滤波器的另一端去。因此滤波器输入与输入先需有效离开。

另外，如上述两种把电源滤波器都是装置在设施屏蔽的外部，设施外部电路及元件上的EMI 信号会因辐射在滤波器的（电源）端引线上生成EMI 信号而间接耦合到设施外面去，使设施屏蔽丢失对外部元件和电路发生的EMI 辐射的克服。当然，假设滤波器（电源）上存在有EMI 信号，也会因辐射而耦合到设施外部的元件和电路上，从而破坏滤波器和屏蔽对EMI 信号的克服造用。所以起不到成果。

、不能将线缆捆扎在一块

普通来说，在电子设施或系统内装置电源滤波器时要留意的是，在捆扎设施电缆时，千万不能把滤波器（电源）端和（负载）端的电线捆扎在一同，由于这无疑加剧了滤波器输入输入端之间的电磁耦合，重大破坏了滤波器和设施屏蔽对EMI 信号的克服才干。

、要尽量防止经常使用长接地线

电源滤波器输入端衔接变频器或电机的接线长度不超越厘米为宜。

由于过长的接地线象征着大大参与接地 和 ，它会重大破坏滤波器的共模克服才干。较好的方法是，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施电源入口处的机壳上。

、电源滤波器输入线、输入线必定拉开距离

电源滤波器输入线、输入线必定拉开距离，切忌并行，免得降低滤波器效劳。

、电源滤波器外壳与机箱壳必定良好接触

变频器公用滤波器金属壳与机箱壳必定保障良好面接触，并将接地线接好。

、电源滤波器的衔接线宜决定双绞线

电源滤波器的输入、输入衔接线以决定屏蔽双绞线为佳，它可有效消弭部分高频搅扰信号。

目标

电源滤波器的目标是在克服电磁噪声，噪声的影响可分为以下二种：

发射（Emissions）：是要将由设施发生，影响电源或其余设施的噪声降到法规（例如FCC part ）准许值以下，例如由开关电源发生的噪声。

抗扰（Immunity）：是要将进入设施的噪声降低到不会使设施发生意外举措的水平，例如用在广播电台发射设施中的仪器。

电源滤波器要克服的噪声可分为以下的二种：

共模：在二条（或多条）电源线都相反的噪声，可视为电源线对地的噪声。

差模：电源线和电源线之间的噪声。

同一个电源滤波器关于共模噪声及差模噪声的克服才干会有所不同，普通会用频率对应克服量（以分贝示意）的频谱来说明。

结构

电源滤波器普通都设计为只由 、 及 组成的主动滤波器，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死心上，电源线上若有共模讯号，其在共模电感发生的磁场会相加，因此有较大的阻抗，而差模讯号在共模电感发生的磁场会相互对消，因此可以流过共模电感。电源流过的电流重要是差模的，但上方也或许会噪声以差模的方式发生，若要克服差模噪声，须要另外经常使用差模 ，或是各相有一般的电感器。

在电源滤波器上会经常使用特意的安规解耦 ，分为X电容及Y电容二类：

X电容：克服差模搅扰（电源线之间的搅扰）。

Y电容：克服共模搅扰（各组电源线对地之间的搅扰）。

由于Y电容提高会使电器的漏电流参与，而电器的漏电流有其规则范畴，因此Y电容不能太大，普通都会比X电容要小。

X电容和Y电容属于安规电容，即其失效后不会形成电击，也不会影响人身安保。二者都有自我还原（self-healing）作用，会使部分 的部分恢还原来的绝缘形态。

经常出现失误

在试验测试环节中，咱们常遇到这样的状况：只管设计工程师在设施电源线上接了电源滤波器，然而该设施还是不能经过"传导骚扰电压发射"测试，工程师疑心滤波器的滤波成果不好，始终改换滤波器，仍不能获取现实的成果。

剖析设施超标的要素，不外乎以下两个方面：

)设施发生的骚扰太强;

)设施的滤波无余。

关于第一种状况，咱们可以经过在骚扰源处采取措施，降低骚扰的强度，或许参与电源滤波器的阶数，提高滤波器对骚扰的克服才干来处置。关于第二种状况，除了滤波器自身性能不好以外，滤波器的装置方式对它的性能影响很大。这一点往往是被设计工程师漠视的。在很多测试中，咱们经过更改滤波器的装置方式就能使设施顺利经过测试。上方是一些经常出现的滤波器失误装置方式对滤波器性能影响的实例。

输入线太长

许多设施的电源线进入机箱后，经过很长的导线才接到滤波器的输入端。例如，电源线从机箱前面板输入，走行到前面板的电源开关，又回到前面板接到滤波器。或许滤波器的装置位置距离电源线入口较远，形成引线太长。如图所示。

由于电源入口到滤波器输入端的引线过长，设施发生的电磁骚扰经过 性或电理性耦合，从新耦合到电源线上，而且骚扰信号的频率越高，耦合越强，形成试验失败。

平行走线

有的工程师为了使机箱外部的走线好看，经常把线缆捆扎在一同，这对电源线是不准许的。假设把电源滤波器的输入输入线平行走线或捆扎在一同，由于平行传输线之间存在散布电容，这种走线方式相当于在滤波器的输入输入线之间并接了一个电容，为骚扰信号提供了一条绕过滤波器的门路，造成滤波器的性能大幅降低，频率很高时甚至失效(如图所示)。等效电容的大小与导线距离成正比，与平行走线的长度成正比。等效 越大，对滤波器性能的影响越大。

接地和壳体

这种状况也比拟广泛。许多工程师装置滤波器时，滤波器的壳体和机箱之间搭接不良(有绝缘漆);同时，经常使用的接地线较长，这将造成滤波器的高频个性变坏，降低滤波性能。由于接地线较长，在高频时导线的散布 不能漠视，假设滤波器搭接良好，搅扰信号可以经过壳体间接接地。假设滤波器的壳体和机箱之间搭接不良，相当于滤波器的壳体(地)与机箱之间存在一个散布电容，这将造成滤波器高频时接地阻抗较大，尤其在散布电感和散布电容谐振的频率左近，接地阻抗趋于无量。滤波器接地不良对滤波器性能的影响如图所示。

从图中可以看到，由于滤波器接地不良，接地阻抗较大，有一部分骚扰信号能经过滤波器。为了处置搭接不良，应把机箱上的绝缘漆刮掉，保障滤波器壳体和机箱有良好的电气衔接。

在这种装置方式下，滤波器的壳体和机壳接触良好，堵住电源线在机箱上的启齿，提高了机箱的屏蔽性能；另外，滤波器的输入输入线之间无机箱屏蔽相隔离，消弭了输入输入线之间的骚扰耦合，保障滤波器的滤波性能。

影响 接地缺点断路器

关于Class I（有接地的设施）而言，单相电源的二个Y 会形成流经接地导体电流的参与提高。医疗设施要求接地漏电流不得超越.mA，其余包全等级Class I的设施接地漏电流不得超越.mA。也因此Y电容的大小会遭到限度

若接地漏电包全插座上有多台设施经常使用电源滤波器，其漏电流或许会累积到 mA，使得漏电包全开关跳脱，因此需经常使用有延机遇能的漏电断路器，漏电断路器的额外电流或许需放大。

外壳漏电压

若包全等级Class I的设施中，接地包全的导体没有导通，则设施的金属外壳会有电流流到地。这是Y 发生的电容分压的结果，电源对地的电压约为伏。普通医疗用的设施其漏电流需小于. mA，其电源滤波器的Y电容会更小，而其 感值则会对应参与。

回路接地

若一个有接地的设施（如电脑）以非平衡的接线方式接到一个没有接地的设施，其接地设施的Y电容、信号线的地线及电脑的接地会构成回路接地，也就是各设施的接地电位不同，形成有电流在各接地点之间流动的情景。