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電源濾波器

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1284次  |  2020年06月18日  

電源濾波器(linefilter)或噪聲濾波器(noisefilter)是指一種安裝在電子設(shè)備和其電源之間的電子濾波器,其目的是在降低設(shè)備和電源之間電源線上傳導(dǎo)的電磁干擾,電磁干擾的信號(hào)一般都是高頻的信號(hào),因此使用的電源濾波器是一種低通濾波器[1],多半是由電容器及電感器所組成。


電源濾波器可以整合在連接器內(nèi),例如交流電源濾波器可以整合在模組化的IEC電源接頭,或是電源輸入模塊(英語(yǔ):powerentrymodule)中,而電話線上的電源濾波器可以整合在RJ11接頭中。


電源濾波器可以貼裝在印刷電路板上,也可以是一個(gè)安裝在設(shè)備內(nèi)的獨(dú)立元件,也有些電源濾波器會(huì)安裝在房間或配電盤(pán)的電源側(cè)。


電源濾波器特性


電源濾波器的目的是在抑制電磁噪聲,噪聲的影響可分為以下二種:


發(fā)射(Emissions):是要將由設(shè)備出現(xiàn),影響電源或其他設(shè)備的噪聲降到法規(guī)(例如FCCpart15)允許值以下,例如由開(kāi)關(guān)電源出現(xiàn)的噪聲。


抗擾(Immunity):是要將進(jìn)入設(shè)備的噪聲降低到不會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)異常動(dòng)作的程度,例如用在廣播電臺(tái)發(fā)射設(shè)備中的儀器。


電源濾波器要抑制的噪聲可分為以下的二種:


共模:在二條(或多條)電源線都相同的噪聲,可視為電源線對(duì)地的噪聲。


差模:電源線和電源線之間的噪聲。


同一個(gè)電源濾波器關(guān)于共模噪聲及差模噪聲的抑制能力會(huì)有所不同,一般會(huì)用頻率對(duì)應(yīng)抑制量(以分貝表示)的頻譜來(lái)說(shuō)明。


電源濾波器結(jié)構(gòu)


電源濾波器一般都設(shè)計(jì)為只由電阻、電容及電感組成的被動(dòng)濾波器,沒(méi)有像晶體管之類(lèi)的主動(dòng)元件。右圖是一個(gè)電源濾波器的例子,電源濾波器的上方接電源,電源端有一個(gè)共模電感,也就是電源的二條線依同一個(gè)方向繞在鐵心上,電源線上若有共模訊號(hào),其在共模電感出現(xiàn)的磁場(chǎng)會(huì)相加,因此有較大的阻抗,而差模訊號(hào)在共模電感出現(xiàn)的磁場(chǎng)會(huì)互相抵消,因此可以流過(guò)共模電感。電源流過(guò)的電流重要是差模的,但上面也可能會(huì)噪聲以差模的形式出現(xiàn),若要抑制差模噪聲,要另外使用差模電感,或是各相有個(gè)別的電感器。


在電源濾波器上會(huì)使用特別的安規(guī)解耦電容,分為X電容及Y電容二類(lèi):


X電容:抑制差模干擾(電源線之間的干擾)。


Y電容:抑制共模干擾(各組電源線對(duì)地之間的干擾)。


由于Y電容提高會(huì)使電器的漏電流新增,而電器的漏電流有其規(guī)定范圍,因此Y電容不能太大,一般都會(huì)比X電容要小。


X電容和Y電容屬于安規(guī)電容,即其失效后不會(huì)造成電擊,也不會(huì)影響人身安全。二者都有自我復(fù)原(self-healing)用途,會(huì)使局部短路的部份恢復(fù)原來(lái)的絕緣狀態(tài)。


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