电源线滤波器分类、结构及如何选择

1、电源线滤波器分类、结构及如何选择1 电源线滤波器 电源线滤波器安装在电源线与电子设备之间，用于抑制电能传输中寄生的电磁干扰，对提高设备的可靠性有重要作用。1.1滤波器的分类 滤波器是由集中参数的电阻、电感和电容，或分布参数的电阻、电感和电容构成的一种网络。这种网络允许 些频率通过，而对其它频率成份加以抑制。滤波器按类型一般分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、吸收滤波器、有源滤波器和专用通滤波器。滤波器按电路一般分为单容型（C型）、单电感型（L型）、型、反型、T型和 p 型。不同结构的电路合适于不同的源阻抗和负载阻抗。 1.2电源线滤波器的结构 常用的电源线滤波器是由无源集中参数

2、（电感、电容和电阻）构成的单级线路，电容CX位于相线与中线之间，用于衰减差模干扰，故俗称抗差模电容，其电压额定值与所用电源有关，对220V交流电源来说，常用250VAC的CBB电容。CX的典型值为几十至几百nF之间。匝数相同的L1和L2同绕在一个磁芯上，按图示同名端标注，当交流电流通过时，回路中的磁通相互抵消，不会引起磁芯饱和。但对共模电流则呈现大的感抗值，可取得大的滤波效果。鉴于图中电感的特殊作用，被称为共模电感。共模电感的电感量与通过电流的大小有关（电流小，线径细，故匝数可多些。反之亦反），典型值在几百nH至几mH之间。位于相线及中线的对地电容Cy，用来衰减共模干扰，故称为抗共模电容。考虑

3、到电气设备要做电源输入端对外壳的工频耐压及工频泄漏电流试验，Cy的容量不宜太大，一般取1nF至4.7nF；而耐压选36kVDC。电阻R用来消除可能出现在滤波器上的静电积累，在滤波器制作时不是必须的。 T型滤波器适用于信号源内阻和负载电阻比较小（如低于50）的情况，p 型滤波器适用于信号源内阻和负载电阻都比较高的情况，当信号源内阻和负载电阻不相等时，可以选用L型或C型滤波电路，对于低信号源阻抗和高负载阻抗，可选L型滤波器，反之，可选用C型滤波器。选用不同型式的滤波器，有助于减少信号源内阻和负载电阻对滤波器频率特性的影响。1.3滤波器的衰减特性 滤波器最重要特性是对干扰的衰减特性，即插入损耗。式中

4、：EdB 滤波器的插入损耗（dB）;V1 干扰信号通过滤波器后在负载电阻上的电压（V）；V2 在没有滤波器时，干扰信号在负载电阻上的电压（V）； 低通滤波器是电磁兼容技术中采用最多的一种滤波器。 式中：F=p fRCf 频率（Hz）；R 信号源和负载电阻（）；C 滤波电容（F）。式中：F=p fL/RL 滤波线圈的电感量（H）。1.4滤波器的选择根据干扰源的特性、频率范围、电压和阻抗等参数及负载特性的要求，适当选择滤波器，一般考虑：其一，要求电磁干扰滤波器在相应工作频段范围内，能满足负载要求的衰减特性，若一种滤波器衰减量不能满足要求时，则可采用多级联，可以获得比单级更高的衰减，不同的滤波器级联

5、，可以获得在宽频带内良好衰减特性。其二，要满足负载电路工作频率和需抑制频率的要求，如果要抑制的频率和有用信号频率非常接近时，则需要频率特性非常陡峭的滤波器，才能满足把抑制的干扰频率滤掉，只允许通过有用频率信号的要求。其三，在所要求的频率上，滤波器的阻抗必须与它连接的干扰源阻抗和负载阻抗相匹配，如果负载是高阻抗，则滤波器的输出阻抗应为低阻；如果电源或干扰源阻抗是低阻抗，则滤波器的输出阻抗应为高阻；如果电源阻抗或干扰源阻抗是未知的或者是在一个很大的范围内变化，很难得到稳定的滤波特性，为了获得滤波器具有良好的比较稳定的滤波特性 可以在滤波器输入和输出端，同时并接一个固定电阻。其四，滤波器必须具有一定

6、耐压能力，要根据电源和干扰源的额定电压来选择滤波器，使它具有足够高的额定电压，以保证在所有预期工作的条件下都能可靠地工作，能够经受输入瞬时高压的冲击。其五，滤波器允许通过应与电路中连续运行的额定电流一致。定电流的高了，会加大滤波器的体积和重量；定电流的低了，又会降低滤波器的可靠性。其六，滤波器应具有足够的机械强度，结构简单、重量轻、体积小、安装方便，安全可靠。 1.5滤波器的安装设计合理的电源滤波器安装时要在电源线和负载之间有效的隔离。但如果因为电源滤波器的安装方式不好而使得滤波性能不能发挥，甚至起到反作用。只有恰当地安装滤波器才能获得良好的效果，一般考虑：其一，滤波器最好安装在干扰源出口处，再将干扰源和滤波器完全屏蔽起来。如果干扰源内腔空间有限，则应在靠近干扰源电源线出口外侧，滤波器壳体与干扰源壳体应进行良好的搭接。其二，滤波器的输入和输出线必须分开，防止输入端与输出端线路耦合，降低滤波特性，通常利用隔板或底盘来固定滤波器。若不能实施隔离方法，则采用屏蔽引线。其三，滤波器中电