本文主要介紹是關(guān)于EMI電源濾波器及其原理介紹，以及在選購(gòu)EMI電源濾波器時(shí)我們應(yīng)當(dāng)如何選擇，希望通過本文能讓你對(duì)EMI電源濾波器有更深的認(rèn)識(shí)。

EMI電源濾波器

EMI電源濾波器，又名電磁干擾電源濾波器，是由電感、電容構(gòu)成的無源雙向多端口網(wǎng)絡(luò)濾波設(shè)備。EMI電源濾波器起到兩個(gè)低通濾波器的作用：一個(gè)是衰減共模干擾，另一個(gè)是衰減差模干擾。 EMI電源濾波器能在阻帶范圍內(nèi)衰減射頻能量，而讓工頻無衰減，或者很少的衰減，就能通過EMI電源濾波器。 EMI電源濾波器是電子設(shè)備設(shè)計(jì)工程師控制傳導(dǎo)電磁干擾和輻射電磁干擾的首選工具。

EMI電源濾波器工作原理

電源濾波器是一種無源雙向網(wǎng)絡(luò)，它的一端是電源，另一端是負(fù)載。電源濾波器內(nèi)部電路電源濾波器的原理就是一種——阻抗適配網(wǎng)絡(luò)：電源濾波器輸入、輸出側(cè)與電源和負(fù)載側(cè)的阻抗失配越大，對(duì)電磁干擾的衰減就越有效。

性能測(cè)試漏電流性能測(cè)試泄漏電流是指在250VAC的電壓下，相線和中線與濾波器外殼（地線）間流過的電流。它主要取決于接地電容（共模電容）的取值。較大的共模電容CY可以提高插入損耗，但卻造成較大的漏電流。

EMI電源濾波器的作用

一：衰減共模干擾

二：衰減差模干擾

emi電源濾波器能在阻帶范圍內(nèi)衰減輻射頻能量，而讓工頻無衰減，或者很少的衰減，就能通過emi電源濾波器！emi電源濾波器的安裝過程中，應(yīng)該注意以下問題：

一：emi電源濾波器金屬殼與機(jī)箱殼必須保證良好面接觸，并將地線接好。

二：emi電源濾波器輸入線、輸出線必須拉開距離，切忌并行，以免降低濾波器效能。

三：emi電源濾波器連接以選用雙絞線為佳，它可有效消除部分高頻干擾信號(hào)。

EMI電源濾波器選型方法

EMI電源濾波器的主要性能指標(biāo)一般包括插入損耗、頻率特性、阻抗匹配、額定的電流值、?絕緣電阻值、漏電流、物理尺寸及重量、使用環(huán)境以及本身的可靠性。在使用時(shí)考慮最多的?是額定的電壓及電流值、插入損耗、漏電流三項(xiàng)。?

當(dāng)我們選用電源濾波器時(shí)，應(yīng)主要考慮三個(gè)方面的指標(biāo)：

一、首先是電壓/電源

電源可分為交流電源和DC電源。相應(yīng)地，許多廠家的電力濾波器也可以分為AC和DC。

從原理上講，交流電源濾波器既可用于交流電源又可用于直流電源，但直流濾波器不能用于通信，這主要是由于直流濾波器中電容器的低電壓電阻造成的，并且可能有高的交流損耗并引起過熱。即使直流濾波器的電壓電阻也沒有問題，因?yàn)镈C濾波器采用大容量共模濾波電容器，如果漏電流將超過漏電流問題。

因此，直流電源濾波器絕對(duì)不能用在交流的場(chǎng)合。

交流濾波器用在直流場(chǎng)合，從安全的角度看沒有問題，但要付出成本和體積的代價(jià)；在樣機(jī)階段，如果手頭正好有交流濾波器，可以代替直流濾波器。?

當(dāng)電源濾波器的工作電流超過額定電流時(shí)，不僅會(huì)造成濾波器過熱，而且會(huì)導(dǎo)致濾波器的低頻濾波性能降低。這是因?yàn)闉V波器中的電感在較大電流的情況下，磁芯會(huì)發(fā)生飽和現(xiàn)象，使實(shí)際電感量減小。因此，確定濾波器的額定工作電流時(shí)，要以設(shè)備的最大工作電流為準(zhǔn)，確保濾波器在最大電流狀態(tài)下具有良好的性能，否則當(dāng)干擾在最大工作電流狀態(tài)下出現(xiàn)時(shí)，設(shè)備會(huì)受到干擾或傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)。

在確定濾波器的額定電流時(shí)，要留有一定的余量；特別是人們習(xí)慣上對(duì)交流電稱“有效值”，而不是交流電的“峰值”，留有一定余量是非常有必要的。一般濾波器的額定電流值應(yīng)取實(shí)際電流值的1.5倍。?

二、其次是插入損耗?

從抑制干擾的角度考慮，插入損耗是最重要的指標(biāo)。?插入損耗分為差模插入損耗和共模插入損耗。?

選用電源濾波器是怎樣確定所需要的插入損耗呢？

首先在設(shè)備的電源入口處不安裝濾波器，對(duì)設(shè)備進(jìn)行傳導(dǎo)發(fā)射和傳導(dǎo)敏感度的測(cè)量，并與要滿足的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，看兩者之間相差多少分貝，濾波器的作用是彌補(bǔ)上這個(gè)差距。?

以抑制設(shè)備的傳導(dǎo)發(fā)射為例，給出了確定濾波器插入損耗的過程：?

1、首先將設(shè)備的傳導(dǎo)發(fā)射值最大包絡(luò)線（a）與標(biāo)準(zhǔn)給出的限制值線（b）相比較，計(jì)算其差值得到需要的插入損耗值（c）。由于電源濾波器是低通濾波器將插入損耗線（c）變換為低通濾波器插入損耗的形式（d），（d）就是濾波器需要的插入損耗值。

注意:?（d）并不是低頻濾波器的特性，而是一個(gè)帶阻濾波器的特性，這是考慮到實(shí)際濾波器的非理想性。?

但如果從廠家的產(chǎn)品樣本上選擇插入損耗值滿足（d）的濾波器，十有八九會(huì)失敗。因?yàn)閺S家產(chǎn)品樣本上的數(shù)據(jù)是在濾波器兩端阻抗為50Ω的條件下測(cè)得的，而實(shí)際使用條件并不是這樣。因此在實(shí)際使用條件下，濾波器的插入損耗會(huì)有所降低。為了保險(xiǎn)起見，在從產(chǎn)品樣本中選擇濾波器時(shí)，應(yīng)加20dB的余量，這就得到了（e）。從樣本上選擇濾波器，其插入損耗應(yīng)滿足（e）的要求。

實(shí)際電源濾波器與理想濾波器的差距：理想的電源濾波器是低通濾波器，但實(shí)際的電源濾波器通常是帶阻濾波器。造成這種差別的原因是電容器和電感器的非理想性。?電容器的引線是有電感的，而電感線圈上又存在著寄生電容，盡管這些電感、電容很小，但當(dāng)頻率較高時(shí)，它們的影響是不能忽略的。因此由實(shí)際電感、電容器構(gòu)成的低通濾波器電路在頻率較高時(shí)，就變成了一個(gè)帶阻濾波器電路。?此外，高頻時(shí)器件之間的耦合也是造成濾波器在高頻區(qū)間插入損耗減小的一個(gè)原因。

即使濾波器的電路結(jié)構(gòu)完全相同，由于器件的特性不同、器件的安裝方式的不同、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，它們的高頻性能會(huì)差很多。濾波器的電路結(jié)構(gòu)僅決定了濾波器的低頻特性。要想提高濾波器的高頻性能，生產(chǎn)時(shí)需要從許多方面注意制作工藝，如選用電感小的電容器、制作寄生電容小的電感、焊接時(shí)電容器的引線盡量短、在內(nèi)部采取適當(dāng)?shù)母綦x等。?

電源濾波器高頻插入損耗的重要性

許多人認(rèn)為，既然傳導(dǎo)發(fā)射極限值的頻率上限30MHz，那么就沒有必要對(duì)濾波器的高頻衰減提出要求。這是一個(gè)誤解，也正是存在這種錯(cuò)誤的概念讓許多人在使設(shè)備滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的過程中走了很長(zhǎng)彎路，浪費(fèi)了大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。?

由于設(shè)備上的電纜是高效的輻射天線，當(dāng)電纜上有高頻傳導(dǎo)電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的輻射，使設(shè)備不能滿足輻射發(fā)射極限值的要求。因此，當(dāng)電源線上有高頻干擾電流時(shí)，同樣也會(huì)產(chǎn)生輻射，使設(shè)備的輻射發(fā)射超標(biāo)。對(duì)于一個(gè)沒有電磁兼容經(jīng)驗(yàn)的人來說，這個(gè)問題是很難發(fā)現(xiàn)的；因?yàn)楫?dāng)他所開發(fā)的設(shè)備輻射發(fā)射超標(biāo)時(shí)，它會(huì)從機(jī)箱、信號(hào)電纜等環(huán)節(jié)檢查（這是許多教科書和培訓(xùn)班中所介紹的），而根本想不到會(huì)是電源線的問題。?特別是設(shè)備的電源線傳導(dǎo)發(fā)射已經(jīng)滿足了標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，它絕想不到應(yīng)再次檢查電源線是否有問題，所以，電源濾波器的高頻特性是十分重要的。?特別提示：當(dāng)設(shè)備的輻射發(fā)射不合格時(shí)，別忘記檢查電源線的共模傳導(dǎo)發(fā)射，很多場(chǎng)合輻射發(fā)射的超標(biāo)時(shí)由于電源線上的共模電流造成的。

三、最后是結(jié)構(gòu)尺寸?

由于濾波器內(nèi)部一般是經(jīng)過灌封處理的，因此環(huán)境特性不是主要問題。但是所有的灌封材料和濾波電容器的溫度特性對(duì)電源濾波器的環(huán)境特性有一定的影響。

EMI電源濾波器的結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)易的EMI濾波器采用單級(jí)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)濾波效果不是很好；復(fù)雜一點(diǎn)的EMI濾波器采用雙級(jí)結(jié)構(gòu)，也就是有兩個(gè)單級(jí)式EMI濾波器，這種濾波器抑制電網(wǎng)噪聲的效果會(huì)更好。

如圖：

L1是共模電感，它的兩個(gè)線圈磁通方向相同，經(jīng)過耦合后總輸入后總電感量迅速增大，因此對(duì)共模信號(hào)呈現(xiàn)很大的感抗，使之不易通過，它的兩個(gè)線圈分別繞在低損耗、高導(dǎo)磁率的鐵氧體磁環(huán)上。當(dāng)有共模電流通過時(shí)，兩個(gè)線圈上 產(chǎn)生的磁場(chǎng)就會(huì)互相加強(qiáng)。

C1稱為X電容，用來濾除兩條電源線之間的線間干擾，即串模干擾。應(yīng)采用薄膜電容器，容量范圍大致為0．01～0．47uf。

Y1和Y2稱為Y電容，兩個(gè)Y電容串聯(lián)后跨接在輸出端，并將電容器中點(diǎn)接大地，能有效地抑制共模干擾。它的容量范圍是2200pF～0．1uf。為保證漏電流不至于過大，電容器量不宜超過0．1uf。

濾波器其實(shí)還有很多種，有高通濾波器也有低通濾波器，有帶通也有帶阻濾波器。不同的濾波器對(duì)不同的信號(hào)處理不一樣，但是目的都是一致的，都是為了濾除無效的信息而保留有效信息。

結(jié)語

簡(jiǎn)而言之，電源濾波器就是對(duì)電源線中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電器設(shè)備。關(guān)于EMI電源濾波器的選型及其相關(guān)介紹就到這里了，關(guān)于EMI電源濾波器其實(shí)還有很多可講，本文只是選取一小截以作代表，其它相關(guān)知識(shí)在本文就不再贅述了。