电源滤波器基本知识
电源电磁干扰(EMI)滤波器详细讲解

源端阻抗特性
表 1 滤波器选用的阻抗失配端接原则 应采用的滤波电路
负载端阻抗特性
高阻抗
高阻抗 π型
高阻抗 L型
低阻抗
低阻抗 L型
高阻抗
低阻抗 T型
低阻抗
一般情况下,电源的共模输入端(滤波器源端)多为低阻抗,KF 系列电源滤波器(除“专门用 途滤波器”中的某些类型外)均按此特征(如图 4 的共模等效电路中,接入源端一侧选用高阻抗特性 的 L 型滤波电路,满足“阻抗失配端接原则”)进行设计,设计人员只需根据负载端的阻抗特性合理 选用 EMI 电源滤波器。其余类型滤波器应注意使用条件,必须满足上述原则。
EMI 电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要器件,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极 其重要的作用。它不仅可抑制线上传导干扰,同时对线上辐射发射的抑制具有显著效果。
负载噪声源和电源网络的连接方式如图 2 所示。电源与负载网络具有相线(L)、中线(N)和地线 (E), 故将电源线上 EMI 噪声分解为两部分:L 与 N 为差模传导干扰 IDM,L(或 N)与 E 为共
传导干扰电平(dBuA)
100
90
GJB151A(A3类)
80
GJB151(A3类)
70
60
50
40
30
20
10
0
0.01
0.1
1
10
100
频率(MHz)
图 6 GJB151 和 GJB151A 中规定的电源线传导干扰发射极限值
90
80
70
传导干扰电平(dBuV)
60
50
40
GB9254(A级)
30
50Ω
信号 发生器
L
EMI电源滤波器基本知识介绍

EMI电源滤波器基本知识介绍电磁干扰(EMI)电源滤波器(以下简称滤波器)是由电感、电容组成的无源器件。
实际上它起两个低通滤波器的作用,一个衰减共模干扰另一个衰减差模干扰。
它能在阻带(通常大于10KHz)范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。
EMI电源滤波器是电子设备设计工程师控制传导干扰和辐射电磁干扰的首选工具(一)EMI电源滤波器部分技术参数简介ﻭ插入损耗ﻭ滤波器的插入损耗是不加滤波器时从噪声源传递到负载的噪声电压与接入滤波器时负载上的噪声电压之比。
插入损耗衡量EMI电源滤波器电性能的重要参数,用下式表示:EoIL=20log---ﻭE式中:Eo------不加滤波器时,负载上的干扰噪声电平。
ﻭ E ------接入滤波器后,同一负载上的干扰噪声电平。
干扰方式有共模干扰和差模干扰两种,其定义为:共模干扰:叠加于火线(P)、零线(N)和地线(E)之间的干扰电压。
ﻭ差模干扰:叠加于火线(P)和零线(N)之间的干扰电压。
ﻭ因此插入损耗又分为共模插入损耗和差模插入损耗,插入损耗的测试原理图如下:ﻭ泄漏电流:滤波器的泄漏电流是指在250VAC的电压下,火线和零线与外壳间流过的电流。
它主要取决于滤波器中的共模电容。
从插入损ﻭ耗考虑,共模电容越大,电性能越好,此时,漏电流也越大。
但从安全方面考虑,泄漏电流又不能过大,否则不符合安全标准要求。
尤其是一些医疗保健设备,要求泄漏电流尽可能小。
因此,要根据具体设备要求来确定共模电容的容量。
泄漏电流测试电路如下所示ﻭ耐压测试ﻭ为确保(交流)电源滤波器的质量,出厂前全部进行耐压测试。
测试标准为:ﻭ火线与地线(或零线与地线)之间施加频率为50Hz的1500VAC高压,时间一分钟,不发生放电现象和咝咝声。
ﻭ火线与零线之间施加1450V直流高压,时间一分钟,不发生放电现象和咝咝声(二) EMI电源滤波器的选用根据设备的额定工作电压、额定工作电流和工作频率来确定滤波器的类型。
电源滤波器的作用、种类、分类方法

电源滤波器的作用、种类、分类方法电源滤波器的作用就是减少电源干扰,而电源干扰可以分为两类:普通模式和共通模式。
普通模式是两组输入电源线之间的杂讯,这种杂讯通常是在关机和开机时产生。
而共通模式是指因为器材接地不良,又或是广播无线电及冰箱马达电磁、日光节能灯镇流器、洗衣机、风扇可控硅调速等引发的干扰!滤波器的种类很多,分类方法也不同。
• 1.从功能上分;低、带、高、带阻。
• 2.从实现方法上分:FIR、IIR• 3.从设计方法上来分:Chebyshev(切比雪夫),Butterworth(巴特沃斯)• 4.从处理信号分:经典滤波器、现代滤波器• 等等。
·滤波器与漏电流电网滤波器漏电流定义为:在额定交流电压下滤波器外壳到交流进线任应一端的电流,如果滤波器的所有端口与外壳之间是完全绝缘的,则漏电流的值主要取决于共模电容CY的漏电流,即主要取决于CY的容量。
由于滤波器漏电流的大小,设计到人身安全,国际上各国对插都有严格的标准规定。
对于是20V/50Hz交流电网供电,一般要求噪声滤波器的漏电流小于1mA。
·滤波器与试验电压对于交流电网噪声滤波器,试验电压分为两种:一种是加在交流进线两端,即线—线试验电压。
若电感线圈及引线是良好的,它取决于电容器CX的耐压。
另一种是加在交流进线任一端与机壳地之间,即线—地试验电压。
它取决于CX的耐压。
漏电流和试验电压对是噪声滤波器的安全性能参数,是滤波器中电感线圈、绝缘和电容器CX、CY安全性能的具体体现,并且与设备及人身安全紧密相关。
因此在电网噪声滤波器的设计、生产和使用中,都要加以重视,把这些技术参数的认证和检验放在首位。
[7]滤波器的技术参数及正确使用(1)插入损耗是噪声滤波器的重要技术参数之一,在设计和选用时应予主要考虑。
在滤波器的安全常规电气性能、环境及机械条件都满足要求时,应尽量选择插入损耗值大些。
插入损耗的定义如图3所示,当没接滤波器时,信号源输出电压为V点,当滤波器接入后,在滤波器的输出端测得信号源的电压为V2。
交流电源滤波器的主要功能和作用

交流电源滤波器的主要功能和作用1.引言在现代电子设备中,交流电源滤波器起着至关重要的作用。
它可以有效消除交流电源中的高频噪声和波动,提供稳定的直流电源,保护设备免受电源干扰。
本文将介绍交流电源滤波器的主要功能和作用。
2.交流电源滤波器的基本原理交流电源滤波器的基本原理是利用电容、电感和阻抗等元件来滤除电源中的高频噪声和波动。
通过合理选择元件的数值和连接方式,可以实现对电源信号的准确过滤和控制。
3.主要功能和作用3.1滤除高频噪声在交流电源信号中,存在着各种高频噪声。
这些噪声可能来自于电源本身的不稳定性或外部环境干扰导致的电磁辐射。
交流电源滤波器通过电容器对高频噪声进行滤波,使电源输出信号更加纯净,消除对设备的干扰和损害。
3.2平滑直流输出交流电源经过滤波器处理后,可以得到相对纯净的直流信号。
这个直流输出信号对于许多电子设备来说至关重要,尤其是在需要稳定直流电源的情况下。
通过滤波器的作用,交流信号的频率成分得到去除,得到的直流信号更加平滑,能够有效提供给各种不同类型的设备。
3.3保护设备免受电源干扰交流电源中常常存在着电压的瞬时波动和频率偏移。
这些波动和偏移可能会对设备的正常运行产生不利影响,甚至造成设备损坏。
交流电源滤波器的一个重要作用就是保护设备免受电源干扰,通过滤波和稳压控制,提供一个稳定可靠的电源环境。
3.4改善设备性能与可靠性交流电源滤波器的使用不仅仅是为了保护设备免受电源干扰,它还可以显著改善设备的性能和可靠性。
通过有效滤除电源中的噪声和干扰,设备的工作效率得以提高,同时设备的寿命也会得到延长。
3.5符合电磁兼容性标准现代电子设备往往需要符合一定的电磁兼容性标准。
交流电源滤波器的使用可以有效减小设备对外界电磁辐射的敏感度,降低设备自身的电磁辐射水平,从而更好地符合电磁兼容性标准的要求。
4.结论交流电源滤波器在现代电子设备中起着重要的作用。
它可以滤除高频噪声,平滑直流输出,保护设备免受电源干扰,改善设备性能与可靠性,并符合电磁兼容性标准。
EMI电源滤波器基本知识介绍

EMI电源滤波器基本知识介绍电磁干扰:因电磁骚扰引起设备、装置或系统性能下降的都是电磁干扰。
随着电子技术的迅速发展,电子设备得到广泛的应用,电磁环境污染日趋严重,已成为当今主要公害之一,越来越引起世界各国各行各业的广泛关注。
在许多领域,电磁兼容性已成为电气和电子产品必须有的技术指标或性能评价的依据,甚至关系到一个企业或一种产品的生死存亡。
EMI电源滤波器:电磁干扰(EMI)电源滤波器(以下简称滤波器)是由电感、电容等构成的无源双向多端口网络。
实际上它起两个低通滤波器的作用,一个衰减共模干扰,另一个衰减差模干扰。
它能在阻带(通常大于10KHz)范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。
EMI电源滤波器是电子设备设计工程师控制传导电磁干扰和辐射电磁干扰的首选工具。
插入损耗:滤波器的插入损耗是不用滤波器时从噪声源传递到负载的噪声电压与插入滤波器时负载上的噪声电压之比。
插入损耗是在空载、50Ω系统条件下测试的,结果通常表示为在所关心频段内的衰减曲线(单位为分贝)。
插入损耗的计算可由下式求得:式中:V1 ─ 没有滤波器时负载上的噪声电压;V2 ─ 插入滤波器时负载上的噪声电压。
滤波器插入损耗测量结果通常表示为两种形式:一是插入损耗对频率的曲线,二是数据表。
共模和差模插入损耗的测试电路原理图如下所示:额定电流:额定电流是滤波器在额定频率、额定温度下允许通过的最大连续工作电流。
当环境温度不为额定温度时,滤波器允许通过的电流(Iop)可按下式计算,式中IN 为标称额定电流、θ为实际工作环境温度,泄漏电流:滤波器的泄漏电流是指在250VAC/50Hz的情况下,相线和中线与外壳(地)之间流过的电流。
它主要取决于连接在相线与地和中线与地间的共模电容(亦称为“Y”电容)。
泄漏电流是滤波器的一个重要参数。
Y电容的容量越大,共模阻抗越小,共模噪声抑制效果越好。
可以说泄漏电流是滤波器的一项性能指标, 泄漏电流越大,滤波器性能越好。
三相电源滤波器分类 详解三相电源滤波器系列

三相电源滤波器分类详解三相电源滤波器系列三相电源滤波器的大家应该都挺熟悉的了,三相电源滤波器有哪些类型和系列你知道多少?本文将来为你揭晓关于三相电源滤波器分类的相关知识。
电源滤波器电源滤波器是一种无源双向网络,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、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。
电源滤波器的作用就是减少电源干扰,而电源干扰可以分为两类:普通模式和共通模式。
普通模式是两组输入电源线之间的杂讯,这种杂讯通常是在关机和开机时产生。
而共通模式是指因为器材接地不良,又或是广播无线电及冰箱马达电磁、日光节能灯镇流器、洗衣机、风扇可控硅调速等引发的干扰!三相电源滤波器原理1:电阻丝在一小段范围内可以短接(一般不要超过几厘米),用表测出的短接只是电阻丝的冷态电阻,阻值很小,需用万用表的200欧姆档去测,2:电阻丝就是用在交流220V电压上的,是由正负半周电压共同做功的,3:低热档的二极管是为了分压降功率用的,属于半波整流,功率减小一半,最常见的应用就是电褥子,里面也有,解法一样4:如果你不敢确定电路正常与否建议先不要直接接电测试,可以先串接一只5A或10A 的保险管,这样万一不对劲了与不会发生危险。
三相电源滤波器分类三相电源滤波器的产品特性包括额定电流、输入输出类型(250快速连接端子、带螺纹螺栓、接线盒、汇流条和螺栓应用)、接线配置(3导线+接地和4导线+接地)、电压(最大值)及典型应用。
以泰科的CORCOM 三相电源滤波器为例,其额定电流为3 到1600 安培的EMI 电源滤波器,适用于在各种应用中控制EMI 干扰或易感性。
可供Delta 或WYE 配线使用,具有多种端子连接选项。
交流电源滤波器原理

交流电源滤波器原理
交流电源滤波器是用于消除电源中的干扰信号及波动的一种电子装置。
它的原理基于使用电感和电容的组合来滤除电源中的高频噪声和谐波成分。
在交流电源中,电流会随着电压的变化而变化,而噪声和谐波成分会引起电流和电压的不稳定。
为了确保正常工作的稳定电流和电压供应,入口滤波器被用来滤去这些干扰信号。
滤波器的主要组成部分是电感、电容和电阻。
电感是一种能够抵抗电流变化的元件,它可以将高频噪声转化为磁场储存,并通过电容释放和抑制噪声。
电容则是一种储存电量的元件,它能够通过充放电来平滑电源中的变化。
电阻通常用于限制电流的流动。
在滤波器中,电感和电容形成LC滤波器的基本组合。
当电流通过电感时,电感会储存电能,并释放到电容中。
这样,电容就能够在电源电压波动时,提供平稳的电压输出,从而消除电源中的干扰信号和波动。
除了LC滤波器,还有其他类型的滤波器,如T型滤波器和π型滤波器。
它们通过在LC滤波器中加入电阻来进一步优化滤波效果,用以抑制更高频率的噪声。
综上所述,交流电源滤波器利用电感和电容的组合,通过LC 滤波器的工作原理消除电源中的干扰信号和波动。
通过选择合
适的滤波器类型和元件数值,可以实现更低的噪声干扰和更稳定的电源输出。
电源滤波

电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路,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、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。
效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号利用电源滤波器的这个特性,可以将通过电源滤波器后的一个方波群电源滤波电容如何选取,掌握其精髓与方法,其实也不难1)理论上理想的电容其阻抗随频率的增加而减少(1/jwc),但由于电容两端引脚的电感效应,这时电容应该看成是一个LC串连谐振电路,自谐振频率即器件的FSR参数,这表示频率大于FSR值时,电容变成了一个电感,如果电容对地滤波,当频率超出FSR后,对干扰的抑制就大打折扣,所以需要一个较小的电容并联对地.原因在于小电容,SFR值大,对高频信号提供了一个对地通路,这样大电容的FSR小些,则不能很好的滤除高频的杂波(尽管大电容,阻抗小),但有电感后,两者形成的阻抗还是很小吗?所以在电源滤波电路中我们常常这样理解:大电容滤低频,小电容滤高频,根本的原因在于SFR(自谐振频率)值不同,想想为什么?如果从这个角度想,也就可以理解为什么电源滤波中电容对地脚为什么要尽可能靠近地了.2)那么在实际的设计中,我们常常会有疑问,我怎么知道电容的SFR是多少?就算我知道SFR值,我如何选取不同SFR值的电容值呢?是选取一个电容还是两个电容?电容的SFR值和电容值有关,和电容的引脚电感有关,所以相同容值的0402,0603,或直插式电容的SFR值也不会相同,当然获取SFR值的途径有两个:1)器件Data sheet,如22pf 0402电容的SFR 值在2G左右,2)通过网络分析仪直接量测其自谐振频率,想想如何测量S21?知道了电容的SFR值后,用软件仿真,如RFsim99,选一个或两个电路在于你所供电电路的工作频带是否有足够的噪声抑制比.仿真完后,那就是实际电路试验,如调试手机接收灵敏度时,LNA的电源滤波是关键,好的电源滤波往往可以改善几个dB.电容的本质是通交流,隔直流,理论上说电源滤波用电容越大越好.但由于引线和PCB布线原因,实际上电容是电感和电容的并联电路,(还有电容本身的电阻,有时也不可忽略)这就引入了谐振频率的概念:ω=1/(LC)1/2在谐振频率以下电容呈容性,谐振频率以上电容呈感性.因而一般大电容滤低频波,小电容滤高频波.这也能解释为什么同样容值的STM封装的电容滤波频率比DIP封装更高.至于到底用多大的电容,这是一个参考电容谐振频率电容值DIP (MHz) STM (MHz)1.0μF2.5 50.1μF 8160.01μF 25 501000pF 80 160100 pF 250 50010 pF 800 1.6(GHz)不过仅仅是参考而已,老工程师说主要靠经验.更可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.我看了这篇文章,也做个粗略的总结吧:1.电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。
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L3、C2、C3可除去共模干扰。这种滤波器L1、L2多选用不易饱和的磁路呈开放 可除去共模干扰。这种滤波器L 的高µ棒状线芯 共模扼流圈L 选用高µ磁芯 棒状线芯, 磁芯, 的高 棒状线芯,共模扼流圈L3选用高 磁芯,以在用很少匝数的线圈能产生大 的电感阻抗,由于电源工作频率为50Hz很低 二种扼流圈对50Hz信号几乎不产 50Hz很低, 50Hz 的电感阻抗,由于电源工作频率为50Hz很低,二种扼流圈对50Hz信号几乎不产 生压降。此种滤波器两种线圈设计方法如下: 生压降。此种滤波器两种线圈设计方法如下:
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(图一)是一个共模扼流圈在共模干扰下的效果图。两线圈的磁通是相同方 图一)是一个共模扼流圈在共模干扰下的效果图。 互相加强,每个线圈的电感值是单独线圈的两倍, 向、互相加强,每个线圈的电感值是单独线圈的两倍,这种绕法的电磁线圈对 共模干扰有强的抑制作用。 共模干扰有强的抑制作用。 图二)是一个共模扼流圈在常模干扰下的效果图。 (图二)是一个共模扼流圈在常模干扰下的效果图。两线圈的磁通是相反方 因大小相等,磁通互相抵销为零,因此不能扼制常模干扰信号。 向,因大小相等,磁通互相抵销为零,因此不能扼制常模干扰信号。为了抑制 常模干扰,可在进线初端各串一个独立的磁芯线圈, 常模干扰,可在进线初端各串一个独立的磁芯线圈,用其本身的自谐振频率附 近产生高阻抗对干扰信号产生抑制。 近产生高阻抗对干扰信号产生抑制。OΒιβλιοθήκη fPE1部培训教材
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由于实际电感圈存在直流电阻(DCR)和分布电容(Co) 如图5 由于实际电感圈存在直流电阻(DCR)和分布电容(Co),如图5: (DCR)和分布电容(Co), 其阻抗频度关系曲线如图6 其阻抗频度关系曲线如图6:
为了改善滤波电感的高频阻抗特性,在相同的电感量要求下,应选用高 的磁 为了改善滤波电感的高频阻抗特性,在相同的电感量要求下,应选用高µ的磁 芯或将线圈分段绕制,都可减小分布电容,提高高频时阻抗特性。 芯或将线圈分段绕制,都可减小分布电容,提高高频时阻抗特性。
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1. 电磁兼容/电磁干扰(EMC/EMI) 电磁兼容/电磁干扰(EMC/EMI)
随着科学技术的发展 , 产品安全中派生出一支叫电磁兼容 / 电磁干扰 (EMC/EMI)安全的分支 它是控制产生辐射的机器辐射之泄漏能力, 安全的分支, (EMC/EMI)安全的分支,它是控制产生辐射的机器辐射之泄漏能力,以防止对 其它正常使用的设备产生干扰,为了对本国销售的电子产品之EMI EMI进行强制性 其它正常使用的设备产生干扰,为了对本国销售的电子产品之EMI进行强制性 管制,许多国家都成立了官方的电磁干扰管制机构,如美国的FCC( FCC(即联邦通信 管制,许多国家都成立了官方的电磁干扰管制机构,如美国的FCC(即联邦通信 委员会) 德国的FTZ 我国正在筹建。 FTZ, 委员会),德国的FTZ,我国正在筹建。
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3. 电源滤波器: 电源滤波器:
由于开关电源二根进线上同时存在共模和常模两种干扰信号源, 由于开关电源二根进线上同时存在共模和常模两种干扰信号源,所设计的 进线电源滤波器必须要对共模和常模两种干扰源都能产生抑制, 进线电源滤波器必须要对共模和常模两种干扰源都能产生抑制,图3是一种常 用的电源滤波器电路。 可除去常模干扰。 用的电源滤波器电路。L1、L2、C1可除去常模干扰。
4. 电源滤波器的阻抗特性和自谐振频率
表示电源滤波器电感线圈的特性除电感量、直流电阻、 表示电源滤波器电感线圈的特性除电感量、直流电阻、Q 值和电感平衡度 电感线圈的阻抗(Z)特性和自谐振频率(SRF)也是一个重要的特性指标, (Z)特性和自谐振频率(SRF)也是一个重要的特性指标 外,电感线圈的阻抗(Z)特性和自谐振频率(SRF)也是一个重要的特性指标,理 想电感在某频率点的阻抗值由下式表示: 想电感在某频率点的阻抗值由下式表示: Z=XL= 2πfL π 其阻抗频率关系曲线如图4 其阻抗频率关系曲线如图 Z=XL
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电源滤波器基本知识
~~~~~~~END~~~~~~~ 本课程讲解完毕,进入自由提问阶段 本课程讲解完毕, ***谢谢 ***谢谢*** 谢谢***
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2. 常模与共模干扰: 常模与共模干扰:
开产电源中的整流器、开关管和二极管的电流、电压值快速上升或下降, 开产电源中的整流器、开关管和二极管的电流、电压值快速上升或下降, 电感的电流、电容的电压也迅速变化,这都是构成干扰源, 电感的电流、电容的电压也迅速变化,这都是构成干扰源,干扰的表现是输出 电压有纹波;输入电流有高次谐波以及空间电磁波辐射,为了减少干扰, 电压有纹波;输入电流有高次谐波以及空间电磁波辐射,为了减少干扰,使开 关电源输出平滑直流,并不干扰使用同一电源的其它电子设备, 关电源输出平滑直流,并不干扰使用同一电源的其它电子设备,开关电源需要 加装进线电源滤波器和出线滤波器。 加装进线电源滤波器和出线滤波器。 开关电源二根进线存在着共模干扰和常模干扰, 开关电源二根进线存在着共模干扰和常模干扰,所谓共模干扰是二根进线 上受干扰的信号大小、方向相同。常模干扰是二根线上受干扰的信号大小相同、 上受干扰的信号大小、方向相同。常模干扰是二根线上受干扰的信号大小相同、 方向相反。 方向相反。 见下图1 见下图1,图2
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选定共模扼流圈配套电容C=C =C3值和设定截止频率,共模扼流圈L 选定共模扼流圈配套电容C=C2=C3值和设定截止频率,共模扼流圈L3按下 C=C2 式计算: 式计算: . 1 L3= (2πf)2C2 π 选定常模扼流圈配套电容C 值和截止频率,常模扼流圈L 选定常模扼流圈配套电容C1值和截止频率,常模扼流圈L1、L2按下式计算: 按下式计算: . 1. 1 L1=L2= X 2 (2πf)2C1 π