電源濾波器選型注意事項(xiàng)

電源濾波器就是對(duì)電源線中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電器設(shè)備。電源濾波器的功能就是通過在電源線中接入電源濾波器，得到一個(gè)特定頻率的電源信號(hào)，或消除一個(gè)特定頻率后的電源信號(hào)。

接下來讓深圳市維愛普電子有限公司小編來介紹一下濾波器選型注意事項(xiàng)吧。

電源濾波器選型時(shí)需確認(rèn)以下幾點(diǎn)：

1、額定電壓

額定電壓是電源濾波器用在指定電源頻率時(shí)的工作電壓，也是濾波器最高允許的電壓值。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高，會(huì)使內(nèi)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最大連續(xù)工作電流。

隨著環(huán)境溫度的升高，或由于電感導(dǎo)線的銅損、磁芯損耗以及周圍環(huán)境溫度等原因?qū)е鹿ぷ鳒囟雀哂谑覝?，這時(shí)候就難以確保插入損耗的性能。因此，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際可能的最大工作電流和工作環(huán)境溫度來選擇電源濾波器的額定電流。

3、插入損耗

①、 插入損耗定義

插入損耗是電源濾波器最重要的技術(shù)參數(shù)之一，設(shè)計(jì)人員和工程應(yīng)用人員考慮的中心問題就是：在保證濾波器安全、環(huán)境、機(jī)械和可靠性能滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，實(shí)現(xiàn)盡可能高的插入損耗。

電源濾波器的插入損耗是頻率的函數(shù)，用dB(分貝)表示。

②共模損耗與差模損耗

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。

③影響插入損耗的因素

影響電源濾波器插入損耗的因素包括:阻抗搭配和安裝。實(shí)際應(yīng)用中，電源濾波器輸入和輸出端的阻抗已不是測(cè)得的50Ω，所以它對(duì)干擾信號(hào)的衰減，不會(huì)等于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或說明書中的給出的插入損耗。如果選用電源濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)合理，加上安裝得當(dāng)，則有可能實(shí)現(xiàn)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定的插入損耗。反之，如果網(wǎng)絡(luò)搭配和參數(shù)的選擇不當(dāng)，安裝又有問題，則有可能得不到好的應(yīng)用效果，而會(huì)得到相反的效果。

另一個(gè)影響因素，就是濾波器的工作溫度和額定工作電流。電源濾波器的插入損耗測(cè)量方法中，都一致強(qiáng)調(diào)了要在加載額定電流條件下進(jìn)行它的插入損耗的測(cè)量，這是因?yàn)闉V波器中的電感L用了鐵氧體或其他磁性材料，大電流工作下，磁性飽和狀態(tài)引起性能變壞，兩者比較差別相當(dāng)大。

4、阻抗搭配

①、阻抗搭配的原因

選擇電源濾波器時(shí)，首先應(yīng)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(tǒng)概念不同，所謂匹配意味濾波器需在保持輸入/輸出信號(hào)幅度不變(或某一固定比例)的前提下，將其中部分頻譜做預(yù)期的處理或變換，而電源濾波器不同，它是個(gè)以工頻為導(dǎo)通對(duì)象的低通濾波器，是在不匹配的條件下工作，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中無法實(shí)現(xiàn)匹配，如電源濾波器輸入端阻抗RI——電網(wǎng)源阻抗是隨著用電量的大小變化的，濾波器輸出端的阻抗Rl(負(fù)載阻抗)——電源阻抗是隨著電源負(fù)載的大小變化的，要想獲得理想的抑制效果，應(yīng)遵循正確的阻抗搭配。

無論怎樣復(fù)雜的電源濾波器，都可以把它的共模和差模濾波網(wǎng)絡(luò)抽象出來。

②、阻抗失配分析

一般在電源濾波器電路網(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(dá)到更好的濾波效果，按照濾波器的不匹配原則：如果實(shí)際負(fù)載為感性高阻，則選擇輸出負(fù)載為容性低阻的濾波器;如果實(shí)際負(fù)載為容性低阻，則選擇輸出負(fù)載為感性高阻的濾波器。同樣，對(duì)于濾波器的輸入阻抗和電網(wǎng)源阻抗，也應(yīng)該按照阻抗失配原則來選擇濾波器。

對(duì)被控制的干擾信號(hào)，當(dāng) 電源濾波器兩端阻抗都處于失配狀態(tài)時(shí)，EMI信號(hào)會(huì)在它的輸入和輸出端口產(chǎn)生很強(qiáng)的反射。這樣一來，電源濾波器對(duì)EMI信號(hào)的衰減，等于電源濾波器的固有插入損耗加上反射損耗。在電源濾波器的實(shí)際使用中，可用阻抗失配來實(shí)現(xiàn)對(duì)EMI信號(hào)更加有效抑制。

這就是為什么選用電源濾波器時(shí)，一定要仔細(xì)分析其端口阻抗的正確搭配，使產(chǎn)生盡可能大的反射，達(dá)到對(duì)EMI信號(hào)的有效控制的原因。

5、工作環(huán)境

影響工作電流和環(huán)境關(guān)系的主要原因之一就是電源濾波器中的軟磁材料。 電源濾波器一般采用高磁導(dǎo)率軟磁材料錳鋅鐵氧體，初始磁導(dǎo)率μi=7000～10000，但其居里點(diǎn)溫度不高，優(yōu)質(zhì)的僅為130℃左右。磁導(dǎo)率越高，居里點(diǎn)溫度越低，過居里點(diǎn)后磁導(dǎo)率迅速下降，從而導(dǎo)致電源濾波器中的電感值下降，嚴(yán)重影響濾波效果。

因此要根據(jù)工作溫度來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)來確保濾波器的安裝使用。

除特殊說明外，EMI濾波器說明書給出的額定電流均為室溫+25℃(標(biāo)稱溫度)的值，同樣給定的典型插入損耗或曲線也均指+25℃的值。

IEC氣候等級(jí)為25/085時(shí)，指定環(huán)境溫度為+40℃(標(biāo)稱溫度)條件下，查取其他環(huán)境溫度所允許的工作電流曲線。

6、特別說明

電源濾波器對(duì)EMI信號(hào)的抑制能力不僅取決于濾波器在50Ω系統(tǒng)內(nèi)測(cè)得的插入損耗，還取決于濾波網(wǎng)絡(luò)與EMI信號(hào)源和負(fù)載的正確端接。

應(yīng)用電源濾波器，要具體分析電源濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接入電路的等效阻抗，按照以上阻抗搭配原則進(jìn)行端接才能正確達(dá)到預(yù)期目的。

審核編輯：湯梓紅