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电源滤波器
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==基本简介==
电源滤波器就是对电源线中特定[[频率]]的[[频点]]或该频点以外的频率进行有效滤除的电器设备。电源滤波器的功能就是通过在电源线中接入电源滤波器,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的[[电源信号]]。利用电源滤波器的这个特性,可以将通过电源滤波器后的一个方波群或复合噪波,变成一个特定频率的正弦波。大功率电源的滤波器如Satons、UBS、变频器等将会产生大量谐波电流,这类滤波器需采用有源电力滤波器APF。APF可对2~50次谐波电流进行滤除。 <ref>[黄国耀. 电源滤波器[J]. 应用磁学动态, 1990(5):24-26]</ref>
==安装==
变频器专用滤波器金属壳与机箱壳必须保证良好面接触,并将接地线接好。
6、电源滤波器的连接线宜选用双绞线
电源滤波器的输入、输出连接线以选用[[屏蔽]]双绞线为佳,它可有效消除部分[[高频干扰信号]]。 <ref>[陈华. 电源滤波器[J]. 有线电视技术, 2001, 8(3):87-88.]</ref>
==目的==
电源滤波器要抑制的噪声可分为以下的二种:
1)共模:在二条(或多条)电源线都相同的噪声,可视为电源线对地的噪声。
2)差模:电源线和电源线之间的噪声。同一个电源滤波器对于共模噪声及差模噪声的抑制能力会有所不同,一般会用频率对应抑制量(以分贝表示)的频谱来说明。 <ref>[陈华. 电源滤波器[J]. 有线电视技术, 2001, 8(3):87-88.]</ref>
==特性==
电源滤波器的目的是在抑制电磁噪声,噪声的影响可分为以下二种:
共模:在二条(或多条)电源线都相同的噪声,可视为电源线对地的噪声。
差模:电源线和电源线之间的噪声。
同一个电源滤波器对于共模噪声及差模噪声的抑制能力会有所不同,一般会用频率对应抑制量(以分贝表示)的频谱来说明。 <ref>[黄国耀. 电源滤波器[J]. 应用磁学动态, 1990(5):24-26.]</ref>
==结构==
Y电容:抑制共模干扰(各组电源线对地之间的干扰)。
由于Y电容提高会使电器的漏电流增加,而电器的漏电流有其规定范围,因此Y电容不能太大,一般都会比X电容要小。
X电容和Y电容属于安规电容,即其失效后不会造成电击,也不会影响人身安全。二者都有自我复原(self-healing)作用,会使局部短路的部份恢复原来的绝缘状态。 <ref>[陈华. 电源滤波器[J]. 有线电视技术, 2001, 8(3):87-88.]</ref>
==常见错误==
==接地和壳体==
这种情况也比较普遍。许多工程师安装滤波器时,滤波器的壳体和机箱之间搭接不良(有绝缘漆);同时,使用的接地线较长,这将导致滤波器的高频特性变坏,降低滤波性能。由于接地线较长,在高频时导线的分布电感不能忽视,如果滤波器搭接良好,干扰信号可以通过壳体直接接地。如果滤波器的壳体和机箱之间搭接不良,相当于滤波器的壳体(地)与机箱之间存在一个分布电容,这将导致滤波器高频时接地阻抗较大,尤其在分布电感和分布电容谐振的频率附近,接地阻抗趋于无穷。滤波器接地不良对滤波器性能的影响如图3所示。
从图3中可以看到,由于滤波器接地不良,接地阻抗较大,有一部分骚扰信号能通过滤波器。为了解决搭接不良,应把机箱上的绝缘漆刮掉,保证滤波器壳体和机箱有良好的电气连接。在这种安装方式下,滤波器的壳体和机壳接触良好,堵住电源线在机箱上的开口,提高了机箱的屏蔽性能;另外,滤波器的输入输出线之间有机箱屏蔽相隔离,消除了输入输出线之间的骚扰耦合,保证滤波器的滤波性能。 <ref>[陈华. 电源滤波器[J]. 有线电视技术, 2001, 8(3):87-88.]</ref>
图3 滤波器接地不良对滤波器性能的影响
[[File:D01373f082025aaff73ad7a4faedab64034f1a50.jpg|缩略图 [https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/d01373f082025aaff73ad7a4faedab64034f1a50?x-bce-process=image/resize,m_lfit,w_220,h_220,limit_ 原图链接][https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/d01373f082025aaff73ad7a4faedab64034f1a50?x-bce-process=image/resize,m_lfit,w_220,h_220,limit_ 图片来源百度]]]
若保护等级ClassI的设备中,接地保护的导体没有导通,则设备的金属外壳会有电流流到地。这是Y电容产生的电容分压的结果,电源对地的电压约为115伏。一般医疗用的设备其漏电流需小于0.5 mA,其电源滤波器的Y电容会更小,而其电感感值则会对应增加。
3.回路接地
若一个有接地的设备(如电脑)以非平衡的接线方式接到一个没有接地的设备,其接地设备的Y电容、信号线的地线及电脑的接地会形成回路接地,也就是各设备的接地电位不同,造成有电流在各接地点之间流动的情形。 <ref>[黄国耀. 电源滤波器[J]. 应用磁学动态, 1990(5):24-26.]</ref>
[[File:21a4462309f79052dc28841d0ff3d7ca7bcbd5da.jpg|缩略图 [https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/21a4462309f79052dc28841d0ff3d7ca7bcbd5da?x-bce-process=image/resize,m_lfit,w_235,h_235,limit_ 原图链接][https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/21a4462309f79052dc28841d0ff3d7ca7bcbd5da?x-bce-process=image/resize,m_lfit,w_235,h_235,limit_图片来源百度 ]]]
[[File:Cf1b9d16fdfaaf51f96132da8c5494eef11f7ad0.jpg|缩略图 [https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/cf1b9d16fdfaaf51f96132da8c5494eef11f7ad0?x-bce-process=image/resize,m_lfit,w_235,h_235,limit_ 原图链接][https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/cf1b9d16fdfaaf51f96132da8c5494eef11f7ad0?x-bce-process=image/resize,m_lfit,w_235,h_235,limit_ 图片来源百度]]]