電源濾波器原理

　　導(dǎo)讀：電磁干擾可以說電路設(shè)計(jì)的天敵，如何提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量，使之符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)幾乎已成為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的頭等大事。接地、屏蔽和濾波是抑制電磁干擾最常見的三大措施，今天我們介紹其中一種方法：濾波。本文主要介紹電源濾波器的典型結(jié)構(gòu)、基本原理和應(yīng)用，感興趣的同學(xué)請多多關(guān)注。。。

1. 電源濾波器原理—簡介

　　電源濾波器，又名“電源EMI濾波器”，或是“EMI電源濾波器”，是一種無源雙向網(wǎng)絡(luò)，是一種對電源中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電氣設(shè)備。

　　電源濾波器是針對電源端口電磁騷擾的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，一般是由電感、電容、電阻或鐵氧體器件構(gòu)成的頻率選擇性二端口網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上是濾波器的一種，按照工作原理稱之為反射式濾波器。它可以在濾波器阻帶內(nèi)提供了高的串聯(lián)阻抗和低的并聯(lián)阻抗，使它和噪聲源的阻抗和負(fù)載阻抗嚴(yán)重不匹配，從而把不希望的頻率分量發(fā)射回噪聲源。

　　當(dāng)我們選用電源濾波器時，應(yīng)主要考慮三個方面的指標(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)過灌封處理的，因此環(huán)境特性不是主要問題。但是所有的灌封材料和濾波電容器的溫度特性對電源濾波器的環(huán)境特性有一定的影響。

2. 電源濾波器原理—典型結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)電源端口的電磁騷擾特點(diǎn)，電源EMI噪聲濾波器是一種無源低通濾波器，它無衰減地將交流電傳輸?shù)诫娫?，而大大衰減隨交流電傳入的EMI噪聲，同時又能有效地抑制電源設(shè)備產(chǎn)生的EMI噪聲，阻止它們進(jìn)入交流電網(wǎng)干擾其它電子設(shè)備。

　　電源濾波器的典型結(jié)構(gòu)如下圖所示，這是一種無源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對交流和直流電源都適用，具有雙向抑制性能。將它插入在交流電網(wǎng)中與電源之間，相當(dāng)于這二者的EMI噪聲之間加上一個阻斷屏障，這樣一個簡單的無源濾波器起到了雙向抑制噪聲的作用，從而在各種電子設(shè)備中獲得廣泛的應(yīng)用。

　　圖中C1、C2是差模電容器，一般稱為X電容，電容量宜選為0.01-2.22μF，C3和C4是共模電容器，一般稱為Y電容，電容量約為幾納法(nF)到幾十納法。C3和C4的電容量不宜選得過大，否則容易引起濾波器甚至機(jī)殼漏電的危險(xiǎn)。L為共模扼流圈，它為同向繞在同一個鐵氧體環(huán)上的一對線圈，電感量約為幾毫亨(mH)。對于共模干擾電流，兩個線圈產(chǎn)生的磁場是同方向的，共模扼流圈表現(xiàn)出較大的阻抗，從而起到衰減干擾信號的作用; 而對于差模信號(在這里是低頻電源電流)，兩個線圈產(chǎn)生的磁場抵消，所以不影響電路的電源傳輸功能。

3. 電源濾波器原理—工作原理

　　電源濾波器常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾 波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。直流電中的脈動成分的大小用脈動系數(shù)S來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。

　　脈動系數(shù)(S)=輸出電壓交流分量的基波最大值/輸出電壓的直流分量

　　電源濾波器的原理就是一種阻抗適配網(wǎng)絡(luò)：電源濾波器輸入、輸出側(cè)與電源和負(fù)載側(cè)的阻抗適配越大，對電磁干擾的衰減就越有效。

　　具體工作原理如下：交流電經(jīng)過二極管整流之后，方向單一了，但是大小(電流強(qiáng)度)還是處在不斷地變化之中。這種脈動直流一般是不能直接用來給無線電裝供電的。要把脈動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，濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波動成分盡可能地減小，改造成接近恒穩(wěn)的直流電。

　　以上就是關(guān)于電源濾波器的基礎(chǔ)知識，相信大家已經(jīng)有了比較清晰的了解。小編精心選取了三篇關(guān)于電源濾波器的文章，希望大家多多學(xué)習(xí)，以強(qiáng)化知識。。。

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