大佬講解濾波器原理(九)，電源濾波器原理+濾波器電路原理

濾波器原理是許多朋友想要掌握的技能之一，基本掌握濾波器原理可在生活中提供一定便利性。而在往期文章中，小編曾對開關(guān)電容濾波器原理、巴特沃斯濾波器原理等不同種類濾波器原理進行過講解。本文中，將為大家?guī)黼娫礊V波器原理、濾波器電路原理以及濾波器應(yīng)用。

一、什么是電源濾波器?

電源濾波器又稱“電源EMI濾波器”或者“EMI電源濾波器”，這是一種由電容、電感和電阻組成的濾波器，是濾波器的一種。它的作用是：對特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除，得到所需要的有效信號。

它是一種無源雙向網(wǎng)絡(luò)，一端是電源，另一端是負載，因此是一種阻抗適配網(wǎng)絡(luò)，主要是針對電源端口電磁騷擾的特點而設(shè)計，電源濾波器一般都設(shè)計為低通式，作為電子產(chǎn)品，工作的可靠性是它重要的特點，由于電磁噪聲存在使得電子產(chǎn)品受到其他設(shè)備的干擾導(dǎo)致工作異常。對于任何電源線上高頻傳導(dǎo)騷擾信號，都可以用差模干擾信號和共模干擾信號來描述。差模干擾在兩傳輸導(dǎo)線之間流動，屬于對稱性干擾;共模干擾在傳輸導(dǎo)線與地之間傳輸，屬于非對稱性干擾。

二、電源濾波器原理

如下圖是電源濾波器典型電路圖，其中：C1、C2是差模電容器，一般稱為X電容，電容容量很多時候選擇在0.01μF到0.47μF之間;Y1和Y2是共模電容，一般稱為Y電容，電容量不宜過大，一般在幾十納法左右，選的太大容易引起漏電;L1為共模扼流圈，它為同向繞在同一個鐵氧體環(huán)上的一對線圈，電感量約為幾毫亨，對于共模干擾電流，兩個線圈產(chǎn)生的磁場是同方向的，共模扼流圈表現(xiàn)出較大的阻抗，從而起到衰減干擾信號的作用;而對于差模信號，兩個線圈產(chǎn)生的磁場抵消，因此不會影響到電路的性能。需要注意的是這是一級濾波器電路，如果想要效果得到更好可以采用二級濾波。

三、電源濾波器性能指標(biāo)

判斷一個電源濾波器優(yōu)劣就要了解電源濾波器有哪些性能指標(biāo)，電源濾波器的主要參數(shù)有：額定電壓、額定電流、漏電流、絕緣電阻、耐壓值、工作溫度、插入損耗等。其中最重要的是插入損耗，插入損耗經(jīng)常用“IL”來表示，有時候也稱插入衰減，這項指標(biāo)是價電源濾波器性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)，通常用分貝數(shù)或頻率特性曲線來表示。它是指濾波器接入線路前后，測試信號從電源端傳到負載端的功率比或端口電壓比。分貝數(shù)越大，說明抑制干擾的能力就越強。例如插入損耗有些可以用50歐姆測試系統(tǒng)測試，如下圖是某電源濾波器插入損耗圖。

四、如何選擇

因此選購電源濾波器時候，要充分考慮相數(shù)、額定電壓、額定電流、漏電流大小、認證、體積以及形狀、插入損耗等，額定電壓/電流要符合產(chǎn)品所需，漏電流不能選擇太大的，選擇有相關(guān)認證體系的電源濾波器，體積和形狀根據(jù)實際來決定，插入損耗選擇抑制能力強一點的等等。

除了這些還需要根據(jù)實際需要，例如有些電源濾波器是軍用級的有些是工業(yè)級的，有些是家庭設(shè)備專用，有些是變頻器專用，有些是醫(yī)療設(shè)備專用......只有確定了使用對象才能選擇好適合自己的電源濾波器，其實只要基本條件滿足的話，很多時候都是考慮價格成本的問題。

五、濾波電路的原理

當(dāng)流過電感的電流變化時，電感線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢將阻止電流的變化。當(dāng)通過電感線圈的電流增大時，電感線圈產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相反，阻止電流的增加，同時將一部分電能轉(zhuǎn)化成磁場能存儲于電感之中;當(dāng)通過電感線圈的電流減小時，自感電動勢與電流方向相同，阻止電流的減小，同時釋放出存儲的能量，以補償電流的減小。

因此經(jīng)電感濾波后，不但負載電流及電壓的脈動減小，波形變得平滑，而且整流二極管的導(dǎo)通角增大。

在電感線圈不變的情況下，負載電阻愈小，輸出電壓的交流分量愈小。只有在 RL>>ωL 時才能獲得較好的濾波效果。L 愈大，濾波效果愈好。

六、濾波器的作用

1、將有用的信號與噪聲分離，提高信號的抗干擾性及信噪比;

2、濾掉不感興趣的頻率成分，提高分析精度;

3、從復(fù)雜頻率成分中分離出單一的頻率分量。

以上便是小編此次帶來的“濾波器原理”相關(guān)內(nèi)容，希望本文對大家有所幫助。最后，十分感謝大家的閱讀。