一種抑制電源線(xiàn)干擾的解決方法
1 電源線(xiàn)濾波器的作用
嚴格地說(shuō),電源線(xiàn)濾波器n 的作用是防止設備本身產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)入電源線(xiàn),同時(shí)防止電源線(xiàn)上的干擾進(jìn)入設備。電源線(xiàn)濾波器是一種低通濾波器,它允許直流的工作電流通過(guò),而不允許頻率較高的電磁干擾電流通過(guò)。電源線(xiàn)濾波器是雙向的,它既能防止電網(wǎng)上的干擾進(jìn)入設備,對設備產(chǎn)生不良影響,使設備滿(mǎn)足傳導敏感度的要求;又能防止設備內的電磁干擾通過(guò)電源線(xiàn)傳到電網(wǎng)上,使設備滿(mǎn)足傳導發(fā)射的要求。凡是能夠產(chǎn)生較強干擾的設備和對外界干擾敏感的設備都要使用電源線(xiàn)濾波器。能產(chǎn)生較強干擾的設備有:含有脈沖電路(微處理器)的、使用開(kāi)關(guān)電源的、使用可控硅的、變頻調速的、含有馬達的等。
如使用微處理器的設備、小信號模擬電路等。
2 電源線(xiàn)濾波器的基本原理
電源線(xiàn)濾波器是由電感和電容組成的低通濾波電路所構成,它允許直流或50I-Iz的電流通過(guò),對頻率較高的干擾信號則有較大衰減。由于干擾信號有差模和共模兩種,因此電源線(xiàn)濾波器要對這兩種干擾都具有衰減作用。濾波器的基本電路如圖1所示。圖1中,C1、c2是濾波共模干擾用的電容,一般稱(chēng)為Y電容,而c3、C4作用是濾除差模干擾信號,一般稱(chēng)為x電容,L是電感線(xiàn)圈,一般繞制成共模扼流圈的形式。當負載電流流過(guò)共模扼流圈時(shí),串聯(lián)在火線(xiàn)上的線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁力線(xiàn)和串聯(lián)在零線(xiàn)上的線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁力線(xiàn)方向相反,它們在磁芯中相互抵消;因此即使在大負載電流的情況下,磁芯也不會(huì )飽和。
3 將電源線(xiàn)濾波電路直接安裝在線(xiàn)路板上電源線(xiàn)濾波器的電路是如此簡(jiǎn)單,一個(gè)誘人的想法是直接將濾波電路安裝在線(xiàn)路板上的電源線(xiàn)人口處,
這樣既能夠節省空間,又能夠降低成本。另外,由于濾波器的實(shí)際衰減特性與它所連接的網(wǎng)絡(luò )有關(guān),因此在實(shí)際使用中不可避免地要對濾波器的參數進(jìn)行調整,將濾波電路安裝在線(xiàn)路板上,能夠很方便地按照電路情況進(jìn)行調整。
將濾波電路直接安裝在線(xiàn)路板上從電路角度看是完全可行的,但是從電磁干擾濾波的實(shí)際情況看有些問(wèn)題。 .
首先,如果希望濾波器具有良好的高頻性能,Y電容的引線(xiàn)必須短,且應該直接連接到金屬機殼上;當將濾波器件安裝在線(xiàn)路板上時(shí),這一點(diǎn)是很難做到的,除非在設計線(xiàn)路板和安裝結構時(shí)考慮這個(gè)問(wèn)題。
其次,機箱內線(xiàn)路板、電纜等產(chǎn)生的輻射會(huì )直接感應到濾波電路上的各個(gè)部位,導致濾波電路失效,如圖2所示,這個(gè)問(wèn)題在高頻時(shí)尤其突出。
嚴格地說(shuō),電源線(xiàn)濾波器n 的作用是防止設備本身產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)入電源線(xiàn),同時(shí)防止電源線(xiàn)上的干擾進(jìn)入設備。電源線(xiàn)濾波器是一種低通濾波器,它允許直流的工作電流通過(guò),而不允許頻率較高的電磁干擾電流通過(guò)。電源線(xiàn)濾波器是雙向的,它既能防止電網(wǎng)上的干擾進(jìn)入設備,對設備產(chǎn)生不良影響,使設備滿(mǎn)足傳導敏感度的要求;又能防止設備內的電磁干擾通過(guò)電源線(xiàn)傳到電網(wǎng)上,使設備滿(mǎn)足傳導發(fā)射的要求。凡是能夠產(chǎn)生較強干擾的設備和對外界干擾敏感的設備都要使用電源線(xiàn)濾波器。能產(chǎn)生較強干擾的設備有:含有脈沖電路(微處理器)的、使用開(kāi)關(guān)電源的、使用可控硅的、變頻調速的、含有馬達的等。
如使用微處理器的設備、小信號模擬電路等。
2 電源線(xiàn)濾波器的基本原理
電源線(xiàn)濾波器是由電感和電容組成的低通濾波電路所構成,它允許直流或50I-Iz的電流通過(guò),對頻率較高的干擾信號則有較大衰減。由于干擾信號有差模和共模兩種,因此電源線(xiàn)濾波器要對這兩種干擾都具有衰減作用。濾波器的基本電路如圖1所示。圖1中,C1、c2是濾波共模干擾用的電容,一般稱(chēng)為Y電容,而c3、C4作用是濾除差模干擾信號,一般稱(chēng)為x電容,L是電感線(xiàn)圈,一般繞制成共模扼流圈的形式。當負載電流流過(guò)共模扼流圈時(shí),串聯(lián)在火線(xiàn)上的線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁力線(xiàn)和串聯(lián)在零線(xiàn)上的線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁力線(xiàn)方向相反,它們在磁芯中相互抵消;因此即使在大負載電流的情況下,磁芯也不會(huì )飽和。
3 將電源線(xiàn)濾波電路直接安裝在線(xiàn)路板上電源線(xiàn)濾波器的電路是如此簡(jiǎn)單,一個(gè)誘人的想法是直接將濾波電路安裝在線(xiàn)路板上的電源線(xiàn)人口處,
這樣既能夠節省空間,又能夠降低成本。另外,由于濾波器的實(shí)際衰減特性與它所連接的網(wǎng)絡(luò )有關(guān),因此在實(shí)際使用中不可避免地要對濾波器的參數進(jìn)行調整,將濾波電路安裝在線(xiàn)路板上,能夠很方便地按照電路情況進(jìn)行調整。
將濾波電路直接安裝在線(xiàn)路板上從電路角度看是完全可行的,但是從電磁干擾濾波的實(shí)際情況看有些問(wèn)題。 .
首先,如果希望濾波器具有良好的高頻性能,Y電容的引線(xiàn)必須短,且應該直接連接到金屬機殼上;當將濾波器件安裝在線(xiàn)路板上時(shí),這一點(diǎn)是很難做到的,除非在設計線(xiàn)路板和安裝結構時(shí)考慮這個(gè)問(wèn)題。
其次,機箱內線(xiàn)路板、電纜等產(chǎn)生的輻射會(huì )直接感應到濾波電路上的各個(gè)部位,導致濾波電路失效,如圖2所示,這個(gè)問(wèn)題在高頻時(shí)尤其突出。
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