電源濾波器哪些事
01、什么是電源濾波器
電源濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路，又稱為"電源EMI濾波器"，是一種雙向無源網絡。使用電源濾波器的目的是抑制開關電源產生的噪聲干擾，防止外部的電磁噪聲干擾開關電源本身的工作狀態，也防止外部電磁噪聲干擾開關電源輸出端設備的工作狀態，同時也抑制有其他設備產生的電磁噪聲通過電源線傳播的EMC問題。
02、電源濾波器組成：
開關電源噪聲根據其耦合方式分為：差模干擾、共模干擾，差模干擾定義為線-線之間的對稱性干擾，而共模干擾定義為線/線對參考點的干擾，共模干擾存在對稱性的共模干擾和非對稱性的共模干擾，非對稱性的共模干擾往往會轉換成差模干擾。
電源濾波器即要濾除差模干擾的同時也要濾除共模干擾，實際上電源濾波器是差/共模混合濾波器。根據噪聲干擾的幅值、噪聲干擾的頻帶寬度、噪聲干擾的阻抗特性、再結合產品電磁兼容測試標準的要求來科學的設計電源濾波器的電路。
電源濾波器電路組成
上圖是簡單的電源濾波器電路，其中C1、C2位置的電容稱為差模電容，也叫X電容，主要作用是旁路開關電源內部產生的差模干擾噪聲，防止流入阻抗穩定網絡（LISN）導致電源端傳導騷擾測試超標；C3、C4位置的電容稱為共模電容，也叫Y電容，主要作用是旁路開關電源內部產生的共模干擾噪聲；L是共模電感，也稱為共模扼流圈，主要是衰減開關電源產生的共模電流，由于非理性性共模電感存在漏感，造成共模電感實際上有差模電感的濾波作用。
電源濾波器主要器件說明
03、常用電源濾波器電路形式：
單相電源濾波器主要電路形式
單相多級電源濾波器電路
單相π型電源濾波器電路
單相多級差模+單級共模電源濾波器電路
單項電源濾波器成品
三相電源濾波器主要電路形式
三相單級電源濾波器電路
三相多級電源濾波器電路
三項電源濾波器成品
04、電源濾波器衡量指標：
電源濾波器的主要衡量指標包括：濾波性能技術指標、安全性能指標、可靠性性能指標、環境法規指標等。
4.1、濾波性能指標
插入損耗是衡量電源濾波器濾波性能優劣的重要指標，用dB來表示，是指濾波器接入前后負載上功率的比值，原則上dB數越大說明濾波器抑制噪聲的能力越好。電源濾波器的插入損耗分為差模插入損耗和共模插入損耗。
電源濾波器插入損耗曲線
虛線部分表示差模插入損耗曲線，實線部分表示共模插入損耗曲線，濾波器的插入損耗通常都是在50ohm阻抗下的測試結果，實際應用中噪聲源端的阻抗是不確定的，負載端的阻抗對于電源端傳導來說是確定的50ohm，而與實際應用中的負載端阻抗來說也是不確定，所以通常濾波器插入損耗僅作為電源濾波器選型的參考。
電源濾波器插入損耗曲線可以使用網絡分析儀測試獲得，具體測試方法參考國際標準CISPER17:2011和國標GB/T7343-2017；電源濾波器插入損耗還可以通過電路仿真軟件進行仿真獲得，仿真的準確性取決于電路建模精度。
電源濾波器插入損耗仿真曲線
4.2、安全性能指標
電源濾波器屬于安全管制元件，需要符合對應的安全法規標準要求，對應的國際標準是UL1283、EN60939等。主要測試項包含絕緣耐壓、漏電流、L-N線殘壓、溫升、額定電流。
絕緣耐壓：
耐壓測試是檢驗電器、電氣設備、電氣裝置、電氣線路等承受過壓能力的主要方法，是檢查電源濾波器是否達到額定耐受電壓，以滿足對電源濾波器絕緣水平的要求。
絕緣測試一般是用絕緣耐壓測試儀進行測試，絕緣電阻測試是一種定性測試，主要是檢查電源濾波器的絕緣水平的要求，兩者主要區別是試驗電壓不同。
漏電流：
漏電流測試是一種特定的安全測試，檢測電路內部缺陷及絕緣故障，維護電氣設備安全的運行。對于電源濾波器來說Y電容的數量、總容量大小是影響其漏電流的重要因素。
L-N線殘壓測試：
為防止拔掉電源線時，人手觸摸到電源插接頭時，有觸電的風險，安規標準中對拔掉電源線L-N殘壓有明確規定，對于電源濾波器來說X電容放電速度是影響殘壓的重要因素。
額定電流：
電源濾波器的額定電流要大于負載工作時的最大電流，且需要預留余量。電源濾波器內的共模電感的線徑需要符合額定電流要求，防止過流損壞，建議電源濾波器的額定電流是負載工作電流的1.5倍，最少保持1.2倍。
3.3、電源濾波器可靠性
電源濾波器除濾波性能指標、安全指標之外，可靠性指標更容易被大家所忽略，也是電源濾波器制造成本占比很大的部分，影響電源濾波器可靠性的因素主要有：器件焊點的焊接質量、器件間連接的可靠性、接插件連接的可靠性、接插件插拔耐受性、器件使用材料本身的可靠性、長期壽命試驗驗證等。
3.4、環保指標要求
電源濾波器使用的電子元件、接插件、焊錫、PCB、塑膠材料等都需要符合相應的環境標準要求，比如歐盟的RHOS、WEEE等。如何保證電源濾波器內的所有器件都符合法律法規要求需要一套來料檢驗管控體系，如何保證電源濾波器生產過程中的過程管控、質量檢驗也至關重要。
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