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[导读]滤波器原理是许多朋友想要掌握的技能之一,基本掌握滤波器原理可在生活中提供一定便利性。而在往期文章中,小编曾对开关电容滤波器原理、巴特沃斯滤波器原理等不同种类滤波器原理进行过讲解。本文中,将为大家带来电源滤波器原理、滤波器电路原理以及滤波器应用。

滤波器原理是许多朋友想要掌握的技能之一,基本掌握滤波器原理可在生活中提供一定便利性。而在往期文章中,小编曾对开关电容滤波器原理、巴特沃斯滤波器原理等不同种类滤波器原理进行过讲解。本文中,将为大家带来电源滤波器原理、滤波器电路原理以及滤波器应用。

一、什么是电源滤波器?

电源滤波器又称“电源EMI滤波器”或者“EMI电源滤波器”,这是一种由电容、电感和电阻组成的滤波器,是滤波器的一种。它的作用是:对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到所需要的有效信号。

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它是一种无源双向网络,一端是电源,另一端是负载,因此是一种阻抗适配网络,主要是针对电源端口电磁骚扰的特点而设计,电源滤波器一般都设计为低通式,作为电子产品,工作的可靠性是它重要的特点,由于电磁噪声存在使得电子产品受到其他设备的干扰导致工作异常。对于任何电源线上高频传导骚扰信号,都可以用差模干扰信号和共模干扰信号来描述。差模干扰在两传输导线之间流动,属于对称性干扰;共模干扰在传输导线与地之间传输,属于非对称性干扰。

二、电源滤波器原理

如下图是电源滤波器典型电路图,其中:C1、C2是差模电容器,一般称为X电容,电容容量很多时候选择在0.01μF到0.47μF之间;Y1和Y2是共模电容,一般称为Y电容,电容量不宜过大,一般在几十纳法左右,选的太大容易引起漏电;L1为共模扼流圈,它为同向绕在同一个铁氧体环上的一对线圈,电感量约为几毫亨,对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,共模扼流圈表现出较大的阻抗,从而起到衰减干扰信号的作用;而对于差模信号,两个线圈产生的磁场抵消,因此不会影响到电路的性能。需要注意的是这是一级滤波器电路,如果想要效果得到更好可以采用二级滤波。

三、电源滤波器性能指标

判断一个电源滤波器优劣就要了解电源滤波器有哪些性能指标,电源滤波器的主要参数有:额定电压、额定电流、漏电流、绝缘电阻、耐压值、工作温度、插入损耗等。其中最重要的是插入损耗,插入损耗经常用“IL”来表示,有时候也称插入衰减,这项指标是价电源滤波器性能优劣的主要指标,通常用分贝数或频率特性曲线来表示。它是指滤波器接入线路前后,测试信号从电源端传到负载端的功率比或端口电压比。分贝数越大,说明抑制干扰的能力就越强。例如插入损耗有些可以用50欧姆测试系统测试,如下图是某电源滤波器插入损耗图。

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四、如何选择

因此选购电源滤波器时候,要充分考虑相数、额定电压、额定电流、漏电流大小、认证、体积以及形状、插入损耗等,额定电压/电流要符合产品所需,漏电流不能选择太大的,选择有相关认证体系的电源滤波器,体积和形状根据实际来决定,插入损耗选择抑制能力强一点的等等。

除了这些还需要根据实际需要,例如有些电源滤波器是军用级的有些是工业级的,有些是家庭设备专用,有些是变频器专用,有些是医疗设备专用......只有确定了使用对象才能选择好适合自己的电源滤波器,其实只要基本条件满足的话,很多时候都是考虑价格成本的问题。

五、滤波电路的原理

当流过电感的电流变化时,电感线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。

因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。

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在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小。只有在 RL>>ωL 时才能获得较好的滤波效果。L 愈大,滤波效果愈好。

六、滤波器的作用

1、将有用的信号与噪声分离,提高信号的抗干扰性及信噪比;

2、滤掉不感兴趣的频率成分,提高分析精度;

3、从复杂频率成分中分离出单一的频率分量。

以上便是小编此次带来的“滤波器原理”相关内容,希望本文对大家有所帮助。最后,十分感谢大家的阅读。

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