滤波器的工作原理

1、 滤波器的工作原理 在上一篇文章中，我们讨论了 “电力线噪音的定义”，并把它改称为电力线“污染” O我们也谈到 一些可以产生电力线污染的产品。最后，我们还谈到并看到了电力线“污染”在示波器上的样子。本篇 文章我们将一起讨论滤波器，滤波器是什么，滤波器怎样工作和我们所用滤波器和其它各种滤波器的不 同。 首先，让我们看看世界上的各式各样的过滤器：空气过滤器，水过滤器，油过滤器还有真空吸尘器。许 多词典都有这样解释过滤器：通过一定的方法将流动的液体或气体中的固体分离出来。如果说我们把电 力线噪音比作“固体”，把电力线中的电流比作“流动的液体或气体”，那么我们就很好理解我们所用 到的滤波器。 让我们作

2、一个比喻，现在人们常说的汽车尾气。国家规定汽车尾气必须达到欧洲排放二的标准，如果达 不到这个标准将会污染空气。当你每年去验车的时候，汽车尾气是一个必须达标的项目。其实汽车发动 机直接放出的气体肯定是不会达标的，所以每部车都会有一个过滤器来过滤从发动机排出的气体，它的 主要工作是阻挡有害气体或固体进入空气。 中，我们把电子镇流器的节能灯比作一个噪音源，如果没有图中所示的 X1嘛波器，那么它所带来的噪 音会传向整个房子的电力线， 这会给 X10系统带来很多的问题。当然噪音传遍整个房子的情况并不多见， 可是我就遇到一次。 图中的插入式滤波器是 5A的。它模块化的设计就好像汽车尾气过滤器一样。 ACT

3、电子相应产品的型 号为 AF100 （当然许多国外产品代理商也卖 X10或 LEVITON的 220V滤波器，可价格要比国产的贵 3 10接下来让我们看看图一所示的画面。图 倍）。还有一个容易误解的问题是滤波器“降低” 了噪音。“降低”这种说法是不正确的。准确地说是 “阻断”了噪音。当然，这对于你来说看上去没什么区别，但对于“噪音”来说区别很大！ （点击这里， 你可以清楚的看到噪音是怎样产生的，以及一个简单的随意插阻波器就可屏蔽掉噪音的显著效果） 。你 看，噪音在滤波器输入端并没有减小，如果我们用示波器看，滤波器就像网一样挡住了噪音。 如下图中所示，将产生噪音的灯直接插在电力线和插在滤波器上的

4、区别 如果说你发现了噪音的来源， 但是大于 5A,不要紧，ACT电子还有 20A的滤波器，它的型号是 AF300, 它不是插座式的，而是直接连到线路中。 不论是 AF10昭是 AF300,它们都属于“串联”式滤波器，这就意味电流必须“流”过它们。 X10产的滤 波器阻断比是 40: 1 , ACT的滤波器阻断比可达 40: 1。这就是说噪音的强度如果达到了 4V,那么通过滤 波器后只有 25mV勺噪音了。家中几乎所有含有电力线噪音的电器用上它都不在话下。 不知道你有没有认真看过我上面的说的话，如果有的话，你也许会问滤波器会不会把信号也阻断？ 的确，滤波器的设计是为了阻断能够影响 X10系统的频

5、率的噪音。80KHz到 150KHz之间的任何噪音或信 号都会被滤波器阻断。这就意味着你想让 X10言号“通过”滤波器是不可能的！ 假设阻断式滤波器安装在这两个位置 按图中的位置连接，那么噪音被阻断在左边的滤波器上，而 X10信号被阻断在右边的滤波器上。在两个 滤波器之间，X1C收和发射都起作用。可是右边滤波器再往右走的电路里如果有 X10B勺接收或发射装置,负找 乂 1 敏收 HQ 如图二所示 如果我们把滤波器 去儿它线路 它们就不会与两个滤波器之间的 X10系统取得联系。 实际上，X10信号不能通过滤波器还有一个重要的用途。 有些电器影响你的 X10系统并不是因为产生 了干扰信号，而是产生

6、了一个“黑洞”吸收 X10言号。这样的电器“电容性”非常大，比如电脑的开关 电源或一些电视的开关电源。 它们的内部也一个“滤波器”， 它们“吸收”噪音，而不是“阻断”噪音。 不幸的是，它们也吸收了 X10信号。 器来保证 X10言号足够强。如图三所示的接法， X10言号就不会被负载吸收了。通常，我在讲课的时候还 会提到另外一种滤波器，它不会产生操音，但确实会吸收一部分 x10信号。点击这里 现在，你知道什么叫阻断式滤波器了吧（简称阻波器） ！ 下面我向你介绍另一种滤波器：分流式滤波器（简称分波器） 。分波器就好像一个不大不小的筛子， 它可以把它所需要大小的物质分离出来。分波器就好像我们上面谈到

7、的电容性负载，它所表现的就像一 个大电容。分波器是为 X10系统设计的，它只吸收 120KHZ以上和以下的噪音（不吸收 120KHz）。 看到这你也许会问，如果说噪音在 120KHZ左右那用它有什么用？的确， 它的价格要比阻波器贵许多， 而且对于120KHZ左右的噪音它的影响并不是很大。 有些客户买回分波器当阻波器用， 结果给我和公司打 来电话说“我装了一个分波器但是为什么没有作用？ ”这时我问他噪音的振幅和频率是多少时，他们什 么也不知道！ 我并不是想让人误解分波器的用法。在许多时候它是很胜任的。有一次，我遇到了有几百个电子镇流器 节能灯的场所想装 X10系统，这些节能灯发出的噪音分布在 90KHZ以下，虽然不是 120KHZ,但几百个灯 的噪音加起来还是影响了 X10系统。这时，我让他们装了一个分波器，噪音从 这总比装几百个阻波器要好些吧!500mV降到了 20mV 我想, 雌音像被砥教股近夫一H 阻波器总是有一个电流的限制(5A, 20, 30A),分波器没有这样的限制，因为它是并联式的，没有大电流通过。分波器只有两根线：零线和火线。 噪音可以通过分波器从火线流入零线或从零线流入火线。它的安装方法如图四所示。 (阻波器的作用效果，请点击，我