電源濾波器的選擇有訣竅

電源濾波器的選擇有訣竅
    電源濾波器的目的是抑制電磁噪聲，功能就是通過(guò)在電源線(xiàn)中接入電源濾波器，得到一個(gè)特定頻率的電源信號，或消除一個(gè)特定頻率后的電源信號。在使用的時(shí)候我們就需要了解電源濾波器方面的知識，這樣可以防止不必要的損失，而在使用的時(shí)候我們還需要了解如何選擇電源濾波器，具體如下：
1. 額定電壓
    額定電壓是電源EMI濾波器用在指定電源頻率時(shí)的工作電壓，也是濾波器*高允許的電壓值。如用在50Hz單相電源的濾波器，額定電壓為250V;用在50Hz三相電源的濾波器，額定電壓為440V.若輸入濾波器的電壓過(guò)高，會(huì )使內部電容器損壞。
2.額定電流
    額定電流（Ir）是在額定電壓和指定環(huán)境溫度條件下所允許的*大連續工作電流。
    隨著(zhù)環(huán)境溫度的升高，或由于電感導線(xiàn)的銅損，磁芯損耗以及周?chē)h(huán)境溫度等原因導致工作溫度高于室溫，這時(shí)候就難以確保插入損耗的性能。我們應該根據實(shí)際可能的*大工作電流和工作環(huán)境溫度來(lái)選擇濾波器的額定電流。
    除特殊說(shuō)明外，EMI濾波器說(shuō)明書(shū)給出的額定電流均為室溫+25℃（標稱(chēng)溫度）的值，同樣給定的典型插入損耗或曲線(xiàn)也均指+25℃的值。*大工作電流（Imax）、額定電流與溫度之間的存在如下關(guān)系： 字串3   式1.0中：Imax為*大工作電流，Ir為室溫下額定工作電流，Tmax為*高的工作溫度+85℃，Ta為實(shí)際工作溫度，Tr為室溫+25℃。根據式2.0,Imax/Ir與Ta的關(guān)系舉例說(shuō)明：+25℃，Imax=Ir;+45℃，Imax=0.816Ir;+85℃，Imax=0.   另外，在國外一些濾波器公司規定，+40℃（標稱(chēng)溫度）為工作電流值Ir .
    IEC氣候等級為25/085時(shí)，指定環(huán)境溫度為+40℃（標稱(chēng)溫度）條件下，查取其他環(huán)境溫度所允許的工作電流曲線(xiàn)。
    影響工作電流和環(huán)境關(guān)系的主要原因之一就是濾波器中的軟磁材料。EMI濾波器一般采用高磁導率軟磁材料錳鋅鐵氧體，初始磁導率μi=7000~10000,但其居里點(diǎn)溫度不高，上等的僅為130℃左右。磁導率越高，居里點(diǎn)溫度越低，過(guò)居里點(diǎn)后磁導率迅速下降，從而導致濾波器中的電感值下降，嚴重影響濾波效果。   因此要根據工作溫度來(lái)正確選擇電源濾波器的額定電流，或者改善濾波器的散熱條件（工作環(huán)境）來(lái)確保濾波器的安裝使用。
3.插入損耗
    （1） 插入損耗定義  插入損耗是EMI電源濾波器*重要的技術(shù)參數之一，設計人員和工程應用人員考慮的中心問(wèn)題就是：在保證濾波器**、環(huán)境、機械和可靠性能滿(mǎn)足有關(guān)標準要求的前提下，實(shí)現盡可能高的插入損耗。
    （2）共模損耗與差模損耗  EMI電源濾波器的插入損耗包括共模（表示為CM）插入損耗和差模（表示為DM）插入損耗。關(guān)于它們的具體測試方法，在CISPR第17號出版物中有過(guò)說(shuō)明，這里就不再說(shuō)明。例如某個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的DNF05-H-6AEMI濾波器，按有關(guān)標準測得的插入損耗。
    （3）影響插入損耗的因素  影響電源EMI濾波器插入損耗的因素包括阻抗搭配和安裝。實(shí)際應用中， EMI濾波器輸入和輸出端的阻抗已不是測得圖2.3曲線(xiàn)時(shí)的50Ω，所以它對干擾信號的衰減，不會(huì )等于產(chǎn)品標準或說(shuō)明書(shū)中的給出的插入損耗。如果選用EMI濾波器的網(wǎng)絡(luò )結構和參數合理，加上安裝得當，則有可能實(shí)現優(yōu)于標準中的規定的插入損耗。反之，如果網(wǎng)絡(luò )搭配和參數的選擇不當，安裝又有問(wèn)題，則有可能得不到好的應用效果，反而會(huì )得到相反的效。另外一個(gè)影響因素，就是濾波器的工作溫度和額定工作電流。EMI濾波器的插入損耗測量標準，CISPR第17號出版物，MIL-STD-220A和GB7343-87所規定的測量方法中，都一致強調了要在加載額定電流條件下進(jìn)行它的插入損耗的測量。
4 .阻抗搭配
    （1）阻抗搭配的原因  選擇濾波器時(shí)，首先應選擇適合你所用的濾波電路和插入損耗性能。首先選擇濾波電路的原因是與濾波器要在匹配條件下工作的傳統概念不同，所謂匹配意味濾波器需在保持輸入/輸出信號幅度不變（或某一固定比例）的前提下，將其中部分頻譜做預期的處理或變換，而EMI電源濾波器不同，它是個(gè)以工頻為導通對象的低通濾波器，是在不匹配的條件下工作，因為在實(shí)際應用中無(wú)法實(shí)現匹配，如濾波器輸入端阻抗RI--電網(wǎng)源阻抗是隨著(zhù)用電量的大小變化的，濾波器輸出端的阻抗Rl（負載阻抗）--電源阻抗是隨著(zhù)電源負載的大小變化的，要想獲得理想的抑制效果，應遵循正確的阻抗搭配。   無(wú)論怎樣復雜的電源EMI濾波器，都可以把它的共模和差模濾波網(wǎng)絡(luò )抽象出來(lái)。
    （2）阻抗失配分析  可以分析出，一般在EMI電源濾波器電路網(wǎng)絡(luò )中，電感L看作高阻元件，電容C看作低阻元件。為了達到濾波更好的效果，按照濾波器的不匹配原則：如果實(shí)際負載為感性高阻，則選擇輸出負載為容性低阻的濾波器；如果實(shí)際負載為容性低阻，則選擇輸出負載為感性高阻的濾波器。同樣，對于濾波器的輸入阻抗和電網(wǎng)源阻抗，也應該按照阻抗失配原則來(lái)選擇濾波器。
    EMI濾波器對EMI信號的抑制能力不僅取決于濾波器在50Ω系統內測得的插入損耗，還取決于濾波網(wǎng)絡(luò )與EMI信號源和負載的正確端接。所以，在選用濾波器時(shí)，要特別注意EMI濾波器上標牌內容，看其是否準確標出濾波網(wǎng)絡(luò )的參數和網(wǎng)絡(luò )結構。顯然，那種既不提供網(wǎng)絡(luò )參數，又沒(méi)有給出網(wǎng)絡(luò )結構的EMI濾波器，給正確端接和優(yōu)化應用帶來(lái)了麻煩。
    至此為止，我想大家對電源濾波器的選擇有訣竅有一定的掌握。在選購的同時(shí)我們須知額定電壓、額定電流、插入損耗等相關(guān)方面?，F今的電子產(chǎn)品都以符合小型化、高性能、高精度、高信賴(lài)度、及高反應度等為目標，使得電路組件的分布密度過(guò)高、電路的體積大大的縮小，然而電路便得越精巧，則會(huì )有更多的組件擠在很小的空間當中，增加了干擾的機會(huì )，其中以電磁干擾及噪聲*令人感到困擾。電源濾波器的出現就解決了這個(gè)困擾?；蛘叽蠹覍﹄娫礊V波器的選擇有訣竅還有其它看法，歡迎一起分享。