用部分电容法计算和消除相间干扰
开关电源中的干扰

开关电源中的干扰一.电源线噪声电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的,电源线的噪声分为两大类:共模干扰和差模干扰。
1.共模干扰(Common-mode Interference):两导线上的干扰电流振幅相等,而方向相同者称为共模干扰。
(任何载流体与地之间不希望有的电位)共模干扰的消除共模扼流圈工作原理如下:共模扼流圈当电路中的正常电流通过时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当共模电流流过线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈类产生同向的磁场而增大线圈的阻抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流达到滤波的目的。
共模电容的工作原理和差模电容的工作原理是一致的,都是利用电容的高频低阻性,使高频干扰电路短路,而低频时电路不受任何影响。
只是差模电容是两极之间短路,而共模电容是线对地短路。
消除共模干扰的方法包括:(1).采用双绞线并有效接地。
(2).强电场的地方还需要采用度锌管屏蔽。
(3).布线时远离高压线,更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线。
(4).不要和电控所共用同一个电源。
(5).采用线形稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)(6).采用差分式电路2.差模干扰(Differential-mode Interference):两导线上的干扰电流,振幅相等,方向相反称为差模干扰。
(任何两个载流体之间不希望有的电位差)(电容C的容量范围大致是2200pF-0.1uF,为减小漏电流,电容量不宜超过0.1uF)差模干扰的消除当干扰信号频率越高时,Zc越小,效果越明显,而低频时电路不受任何影响。
(电容C的容量大致是0.01-0.47uF)任何电源线上传导干扰信号,均用差模和共模信号来表示,差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,一般指在两根信号线上产生的幅值相等,相位相同的噪声,属于非对对称性干扰。
电容选用及公式计算

电容选用及公式计算☆电容(或称电容量)是表征电容器容纳电荷本领的物理量。
我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。
电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的情况下,刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显,可能电荷会永久存在,这是它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。
主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。
电容的符号是C。
C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。
电容与电池容量的关系:1伏安时=25法拉=3600焦耳1法拉=144焦耳相关公式一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法,即:C=Q/U 但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的,即:C=εS/4πkd 。
其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离, k则是静电力常量。
常见的平行板电容器,电容为C=εS/d.(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离。
)定义式:C=Q/U电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C多电容器并联计算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn多电容器串联计算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn三电容器串联:C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3)旁路、退耦、耦合电容的选取高手和前辈们总是告诉我们这样的经验法则:“在电路板的电源接入端放置一个1~10μF 的电容,滤除低频噪声;在电路板上的电源与地线之间放置一个0.01~0.1μF 的电容,滤除高频噪声。
电容耦合的抑制方法

电容耦合的抑制方法
电容耦合是指通过一个电容器将两个电路的直流部分隔离,只传递交流信号。
然而,由于电容器的特性,会导致一些问题,如低频截止、直流偏移和共模干扰等。
为了抑制这些问题,可以采取以下方法:
1. 增加耦合电容器的容值:增大耦合电容器的容值可以降低低频截止频率,使交流信号传递得更为完整。
2. 添加直流耦合环路:在电容耦合器的两个端口间添加一个反馈环路,通过调整反馈系数来消除直流偏移。
常见的方法包括添加稳压二极管和电阻网络。
3. 使用DC blocking电容器:在接收端和发送端的输入/输出端口处,添加一个直流封锁电容器,以阻止直流信号传递。
4. 增加滤波电路:在电容耦合器的输出端口处添加一个滤波电路,以去除直流偏移和低频噪声。
5. 使用差分输入/输出:采用差分输入/输出结构可以抵抗共模干扰,提高信号质量。
差分输入/输出可以通过使用差分放大器、差分线路和差分滤波器等实现。
6. 选择合适的耦合电容器:通过选择电容器的特性,如ESR(等效串联电阻)、ESL(等效串联电感)和容值温度系数等,可以降低直流偏移和增加高频响应。
这些方法可以根据具体的应用场景和要求进行选择和组合使用,以实现较好的电容耦合抑制效果。
x电容用法

X电容,全称为X2(X1/X3/MKP)抑制电源电磁干扰用电容器,主要作用是抑制电源跨线电路、EMI滤波和消除火花电路等,以确保电子产品成品满足EMC要求。
在实际应用中,X电容的用法主要包括以下两种:
1. X电容跨接在开关电源输入线路之间,用于抑制差模干扰,改善EMC性能。
这种用法主要用于抑制高频干扰和电磁干扰,提高电子产品的可靠性和稳定性。
2. X电容与电阻并联后串联在电源输入接口处,用于阻容降压。
这种用法主要应用于需要降低电压的场合,通过与电阻并联,实现对输入电压的降低,以保护后续电路免受过压损害。
电焊机电容滤波器的容量选择与应用技巧

电焊机电容滤波器的容量选择与应用技巧电焊机作为一种常见的焊接设备,广泛应用于各个行业,其中包括建筑、制造、汽车维修等领域。
然而,电焊机在工作过程中会产生一些电磁干扰和谐波,对其他电子设备和电力网络产生不良影响。
为了解决这个问题,电焊机需要使用电容滤波器来消除谐波和抑制干扰。
本文将详细介绍电焊机电容滤波器的容量选择与应用技巧。
一、电焊机电容滤波器的作用电焊机在工作时产生的高频谐波会传播到电力网络中,造成电网违反电力质量标准,影响其他电子设备的正常运行。
电焊机电容滤波器的作用是通过补偿电流和消除电流谐波,使电焊机输出的电流更加平滑稳定,从而避免对电力网络造成干扰,提高电力质量。
二、电容滤波器容量的选择在选择电容滤波器的容量时,需要综合考虑电焊机的工作条件和外部环境因素。
1. 电焊机的工作条件电焊机的工作条件包括焊接过程中的电流、电压和工作周期等因素。
一般而言,电焊机的工作电流越高,所需的电容滤波器容量也就越大。
理论上,当电焊机的工作电流达到额定值的80%时,电容滤波器的容量可以根据经验公式进行计算,即电容器容量C=K×I,其中C为电容器容量,K为经验系数,I为电焊机的额定电流。
2. 外部环境因素电焊机工作过程中产生的电磁干扰和谐波会对周围环境产生影响,尤其是对附近的电子设备造成干扰。
因此,在选择电容滤波器容量时,还需要考虑周围环境的电磁兼容性,以确保电焊机的运行不会对其他设备造成干扰。
三、电容滤波器的应用技巧在使用电容滤波器时,还需注意以下几点技巧。
1. 安装位置的选择电容滤波器通常安装在电焊机的输出端,以便尽可能地消除谐波和干扰。
同时,应将电焊机与其他电子设备隔离,避免干扰传播。
2. 定期检查和维护电容滤波器属于电器元件,需要定期检查和维护,以确保其正常工作。
在检查时,应注意电容滤波器的绝缘和连接是否正常,如有必要,应及时进行更换和修复。
3. 合理使用多级滤波对于大功率电焊机,可以考虑使用多级滤波器来进一步降低谐波和抑制干扰。
电 容 充 电 法 的微 电流 计-概念解析以及定义

电容充电法的微电流计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在撰写这篇长文之前,首先需要对电容充电法的微电流计进行一个概述。
电容充电法是一种常见的测量微小电流的方法,它利用了电容器电荷储存的特性。
微电流计是一种用来测量非常微小电流的仪器,它可以在各种科学与工程领域中起到非常重要的作用。
在充电法中,电容器会通过一个已知的电阻与待测电流相连接,通过测量电容器充电或放电过程中电压的变化情况,来间接测量微小电流的大小。
充电法的基本原理是根据欧姆定律和电容器充放电等式进行推导得出的。
微电流计则是基于电容充电法的原理设计和制造的。
它通常由一个电容器、一个预先设定的电阻和一个计时器组成。
当微小电流通过电容器和电阻组成的电路时,电容器会开始充电,计时器开始计时,并记录充电过程中电压的变化。
通过测量电容器充电过程中的时间和电压变化,微电流计可以推导出通过电路的微小电流大小。
由于微电流的特殊性,测量过程中需要采用一系列精密的仪器和技术,如高阻抗测量、滤波和放大等,来确保测量结果的准确性和可靠性。
电容充电法在微电流计中的应用非常广泛。
它可以用来测量生物学领域中微生物活动产生的微小电流,如细胞内的离子流动,以及神经系统和肌肉功能等。
在电子工程领域,微电流计可以用来检测集成电路中的漏电流和故障点,进行故障诊断和性能评估。
总结来说,电容充电法的微电流计是一种重要的测量微小电流的方法。
它通过测量电容器充电过程中的电压变化和时间来间接测量微电流的大小。
在各个科学和工程领域中,微电流计都具有重要的应用价值,可以帮助我们更好地理解和应用微小电流。
未来,随着科学技术的不断进步和创新,电容充电法和微电流计的发展前景将会更加广阔。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写:文章结构部分将阐述整篇文章的组织架构以及各个部分的内容概述。
文章的结构是为了使读者更好地理解和获取信息,同时确保逻辑清晰和条理性。
本文的结构部分主要包括以下内容:首先,在引言部分的概述部分,将简要介绍电容充电法的微电流计。
差模干扰和共模干扰及其消除
差模干扰和共模干扰及其消除电压电流的变化通过导线传输时有二种形态,我们将此称做“共模”和“差模”。
设备的电源线,电话等的通信线,与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号。
但在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是“地线”。
干扰电压和电流分为两种:一种是两根导线分别做为往返线路传输;另一种是两根导线做去路,地线做返回路传输。
前者叫“差模”,后者叫“共模”。
电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。
电源线噪声分为两大类:共模干扰、差模干扰。
共模干扰(Common-mode Interference)定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;差模干扰(Differential-mode Interference)定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。
任何电源线上传导干扰信号,均可用差模和共模信号来表示。
差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰。
在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。
消除共模干扰的方法包括:(1)采用屏蔽双绞线并有效接地(2)强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽(3)布线时远离高压线,更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线(4)采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)欲削弱传导干扰,把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下。
除抑制干扰源以外,最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。
开关电源的工作频率约为10~100 kHz。
EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10 kHz算起。
对开关电源产生的高频段EMI信号,只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI滤波器,就不难满足符合EMC标准的滤波效果。
仅用模拟电路就消除工频干扰的方法
仅用模拟电路就消除工频干扰的方法仅用模拟电路就消除工频干扰的方法一、引言工频干扰是指电力系统中传输与分配交流电能所带来的频率为50Hz或60Hz的电磁辐射干扰。
在当前科技发展的背景下,电子设备的普及和广泛应用,使得工频干扰对于正常电子设备的工作产生了越来越多的影响。
而想要消除这种干扰,传统的方法往往需要使用复杂的滤波器或者数字信号处理技术。
然而,在某些情况下,仅仅使用模拟电路就可以达到消除工频干扰的目的,本文将探讨一些仅用模拟电路消除工频干扰的方法。
二、传统方法的局限性在传统的滤波器或数字信号处理技术中,为了消除工频干扰,需要使用滤波器对干扰信号进行滤波,或者使用数字信号处理技术处理干扰信号。
这类方法虽然能够在一定程度上减小干扰信号的影响,但是却有一些局限性。
1. 复杂性:传统方法需要使用复杂的滤波器或者数字信号处理技术,需要消耗大量的资源和计算能力,不利于实际应用中对系统进行优化。
2. 时延:由于信号在滤波器或数字信号处理器中的处理需要一定的时间,导致输出信号的时延增加,对实时性要求较高的系统不适用。
3. 功耗:传统方法需要使用复杂的滤波器或数字信号处理器,需要大量的功耗,对于功耗要求较低的系统不适用。
三、仅用模拟电路消除工频干扰的方法在传统方法存在局限性的情况下,仅用模拟电路来消除工频干扰成为了一种可行的选择。
下面将介绍几种仅用模拟电路消除工频干扰的方法。
1. 差分输入运放法:差分输入运放法可以用于减小电路中对地反馈引起的工频干扰。
差分输入运放可以将输入信号分为正负两路,并在输出端的差分运算中抵消工频干扰,起到了消除干扰的效果。
2. 零点匹配法:零点匹配法通过在电路中引入能够产生与干扰信号相反相位的信号来抵消干扰信号。
通过调整零点匹配的参数,可以使得干扰信号在某些特定频率下抵消。
3. 干扰抵消电路:干扰抵消电路利用了干扰信号和输入信号之间的相关性,通过控制干扰信号的幅度和相位来达到与输入信号抵消的效果。
氧化锌避雷器阻性电流提取算法探讨
氧化锌避雷器阻性电流提取算法探讨颜湘莲1,王文华21.中国电力科学研究院,北京市 100085;2. 北京信威通信技术有限公司,北京市 100085摘要:采用带电检测氧化锌避雷器(MOA)的方法,现场采集MOA的电压和总泄漏电流信号,然后由阻性电流提取算法软件计算得到MOA的阻性电流,以此可判断MOA在系统中的运行状况。
详细介绍了阻性电流提取算法的实现过程,在算法中采取了多种抑制干扰(如频率波动、谐波影响、电压互感器相移和相间杂散电容等)的措施,最后通过实际测量验证了此算法的可行性和实用性。
关键词:氧化锌避雷器;带电检测;阻性电流;供用电0 引言氧化锌避雷器(MOA)具有通流容量大、残压低、无工频续流、反应速度快、寿命长等优点,能降低被保护设备的绝缘水平,被广泛应用于电力系统的过电压保护。
由于MOA无间隙,在运行中阀片长期承受电力系统运行电压的作用,以及内部受潮或污秽等因素的影响,因而会造成阀片劣化,进而损坏MOA,甚至可能引起大面积停电事故。
可见,为保障系统的安全稳定运行,检测MOA的运行特性显得尤为重要。
MOA的检测方法有文[1]中规定的例行性停电检测、带电检测和在线监测等,这些方法都是为了得到MOA的运行特性并以此判断MOA在系统中的运行状况,以便预防停电事故的发生。
本文提出用带电检测MOA方法采集MOA的全电流,运用阻性电流提取算法获得MOA的阻性电流,以实现判断MOA的运行状况。
1 MOA带电检测方法文中采用的带电检测MOA的方法如图1所示。
从被测相电压互感器(TV)二次侧获取电压信号,用嵌式电流互感器(TA)在MOA的放电计数器接地线上获取全电流信号,数据采集装置对此2路信号进行同步采样,并将采样数据发送到便携式计算机,由阻性电流提取算法软件计算得到MOA的阻性电流,从而进一步分析MOA的运行状况,并判断能否在系统中继续运行以保护电力设备。
图1 MOA带电检测示意图TV二次侧的电压幅值一般在100V左右,便于检修人员安全操作。
rc退耦电路
rc退耦电路
RC(电阻-电容)退耦电路是一种常见的电路设计,用于消除电源中的噪音或直流偏移,并保持电路的稳定性。
它常用于放大器、电源等电路中。
工作原理:
消除噪音:RC 退耦电路通过一个电容器与地(或其他恒定电压)连接来削弱输入信号中的直流分量。
这样,只有变化的交流信号被传递,直流偏移被阻隔,有助于减少噪音。
保持稳定性:它还可以保护电路的稳定性。
当电源中有突然的变化时,比如电源噪声或者干扰时,RC 退耦电路可以帮助维持电路的稳定工作,防止干扰信号影响电路。
结构:
电容与电阻组合:通常由一个电容和一个电阻组成,电容与地相连,电阻串联于输入信号电路和电源之间。
截止频率:RC 退耦电路的截止频率由电容和电阻决定。
截止频率越低,直流偏移的消除效果越好。
用途:
在放大器输入端:用于消除输入信号中的直流偏移,保持放大器的线性工作。
在电源部分:用于减少电源中的噪音,保持电路的稳定性。
应用注意事项:
电容的选取应考虑工作频率和所需的截止频率。
电容应具有足够的容量以滤除所需频率范围内的干扰。
电阻的取值不宜过大,以免影响信号传输。
需要根据具体应用场景精确设计RC 退耦电路的参数。