電源濾波器的選型要點


濾波器有很多種,儀器設(shè)備設(shè)計中常用到的是電源濾波器和信號濾波器。電源濾波器的用量較大,且有一定的通用性,所以本文先聚焦于此。EMI電源濾波器的設(shè)計與選擇需要考慮以下多點因素:
1、電壓
這個電壓值要求是一個范圍,是穩(wěn)態(tài)電壓±紋波電壓的綜合。
2、電流
電流的指標很關(guān)鍵,它決定了濾波器內(nèi)部的電感的繞組銅線和引出線的線徑。如果選細了,細導(dǎo)線上跑大電流,如小馬拉大車,會引起嚴重發(fā)熱以至燒毀。這個電流也是一個范圍,穩(wěn)態(tài)電流+波動電流的最大值。?
3、電磁兼容標準要求
既然是濾波器,為的就是濾掉一些不期望的頻段,而濾除的效果一般是由EMC測試標準和現(xiàn)場應(yīng)用的直觀結(jié)果來確定。尤其是電源濾波器,最好能確定用此濾波器的產(chǎn)品需要通過的是哪個標準,根據(jù)標準要求的不同,在選擇時也有其特定的測試頻段要求。
電源濾波器的主要針對指標是傳導(dǎo)發(fā)射CE和傳導(dǎo)抗擾CS,信號濾波器的則主要看EMC標準里對不期望輸入頻段和不期望輸出頻段的要求了。
比如開關(guān)電源的開關(guān)頻率,就是濾波器濾除的重點頻率之一。?
4、安規(guī)標準要求
濾波器一般用在電源輸入端和板卡的接口處,這些部位都是安規(guī)問題的重災(zāi)區(qū)。等于是濾波器一身承擔(dān)了多個要求。與濾波器有關(guān)的安規(guī)重點是三個指標:絕緣耐壓、漏電流、剩余電壓剩余能量。
絕緣耐壓打LN對地的絕緣強度,考驗的是Y電容的耐壓值,Y電容大了,漏電流就會大,容易導(dǎo)致安規(guī)要求上的漏電流超標。另一個問題就是功率電阻R的選擇,在拔掉插頭后,在較短的時間內(nèi),去摸電源的插口,如果會有被電的感覺,問題就出在沒裝這個電阻上。這是個高耐壓、起泄放電作用的功率電阻。它改善的是安規(guī)里的剩余電壓剩余能量問題。?
5、濾波器電路結(jié)構(gòu)形式
電路結(jié)構(gòu)形式和期間的參數(shù)選擇是濾波器的核心,但就是在這一部分,應(yīng)用工程師的選擇常常兩眼一摸黑著選,雖然大多時候也差不多可以用,但既不知己也不知彼的設(shè)計方式,浪費資源、埋留隱患的可能性就大大增加。瑞迪航科,提供定制設(shè)計的濾波器供應(yīng)商。
濾波器的作用是對通過其的不同頻率有不同的放大效果,對通帶內(nèi)頻段的則不衰減,對通帶外要抑制的則以幾十個dB的級別進行衰減,從而達到過篩子的目的。但就是濾波器在對不同頻率的電壓幅值采取不同放大倍數(shù)的時候,電磁波的相位也在發(fā)生變化,因為相位也是和頻率有關(guān)的,所以濾波器結(jié)構(gòu)形式的選取,也還是有些學(xué)問的。
6、插損曲線
濾波器的插損測量當(dāng)不得真。舉例來說,如果我們發(fā)現(xiàn)100KHz超標13dB,選擇了一款濾波器,從插損曲線上看出其在100KHz時的插損是20dB,覺得此濾波器用上去就肯定就沒問題,那就錯了,因為廠家的插損曲線都是在50Ω-50Ω的標準阻抗下測得,實際上的應(yīng)用現(xiàn)場,基本可以肯定不是如此標準的源阻抗和負載阻抗特性,所以濾波器的衰減效果會大打折扣,因此,選擇的時候?qū)M抑制的頻率點必須至少留出20dB的余量,如上例就需選擇100KHz時插損不低于33dB的濾波器。
另外插損分共模插損和差模插損,一般對30MHz以上的干擾,選擇共模插損滿足上面要求的濾波器,10MHz以下的干擾選擇差模插損滿足要求的濾波器,對上例100KHz,選擇差模插損33dB的濾波器。?
7、濾波器的安裝形式
這個問題好理解,一般有板式(有可焊插針引腳)、螺絲固定安裝、IEC標準(帶單相220V三針輸入)、帶開關(guān)的IEC,這個根據(jù)實際結(jié)構(gòu)功能要求選擇即可。
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