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如何選用濾波器

  濾波器的選用,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合、目的及要求等不同,選用的原則大致如下:

  1.工作條件:電流I, 電壓V,工作溫度T和體積尺寸

  額定電流 額定電流對(duì)應(yīng)額定工作溫度,超過額定工作溫度的需降額。低于額定工作溫度的,工作電流以額定電流為準(zhǔn)。

  額定電壓 一般情況下,交流濾波器可用作同等電壓的直流濾波器, 如果用于更高的DC電壓,需咨詢廠家。對(duì)濾波器而言,標(biāo)稱的額定電壓為器件允許的最大工作電壓,如UL60939描述:

  其它特殊要求

  例如醫(yī)療專用的低漏電流、高等級(jí)絕緣要求、IT電網(wǎng)的適用、高脈沖電壓、過長(zhǎng)的輸出電纜等等。此要求非常重要,直接關(guān)系到電源濾波器是否適用。如果隨意選取,輕則可能導(dǎo)致失效,也可能導(dǎo)致安全事故。

  安裝位置及要求 電源濾波器大部分用于電源的輸入端,一般要求濾波器的安裝板為金屬平板(無(wú)絕緣層覆蓋且防氧化),且最好大面積接地。如無(wú)相應(yīng)條件,要盡可能減少接地線的阻抗,減少接地電阻。

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  2.使用要求:

  a.常規(guī)應(yīng)用

  常規(guī)使用于濾除一般干擾,增加系統(tǒng)的抗干擾能力,對(duì)當(dāng)前干擾情況及目標(biāo)要求不是很明確。此類應(yīng)用大部分設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部的控制板、開關(guān)電源或功能器件等。此時(shí)一般選用常規(guī)中等功能的就行。行業(yè)有個(gè)3dB的說(shuō)法,就是如果濾波器衰減干擾達(dá)到3dB,則干擾的能量?jī)H為原來(lái)的一半。一般來(lái)講,電源濾波器在其工作頻段的衰減能力都有數(shù)十dB,所以對(duì)常規(guī)來(lái)講,干擾能量經(jīng)過衰減后已經(jīng)比較小了,對(duì)系列的影響也相應(yīng)變小,可靠性得到較好保障。

  b.有明確標(biāo)準(zhǔn)

  用于家用電器、機(jī)械設(shè)備、電機(jī)控制器等應(yīng)用的濾波器,需配合設(shè)備通過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。這些應(yīng)用有明確的要求及標(biāo)準(zhǔn),電磁干擾值(傳導(dǎo)干擾)必須限定在某一標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。此時(shí),應(yīng)盡可能提供信息給濾波器生產(chǎn)廠家,廠家會(huì)根據(jù)應(yīng)用情況選擇類似應(yīng)用的產(chǎn)品供初步測(cè)試(條件允許的條件下,可以多提供幾種類型),再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況做調(diào)整。如變頻器的開關(guān)頻率、整流方式、電機(jī)工作頻率、電纜類型及長(zhǎng)度,有無(wú)輸出濾波等等。

  c.功能要求

  除了EMI的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,還有些功能性要求。例如用于變頻器輸出的濾波器,需保護(hù)電機(jī)絕緣、電纜絕緣,減少軸承電流等等。此時(shí),對(duì)不同的要求,應(yīng)對(duì)方案及產(chǎn)品也有較大的差異。

  其它:濾波器的階數(shù)

  在很大部分人的印象中,濾波器的階數(shù)(此處僅指共模電感數(shù)量)越多越好。但事實(shí)上,不同電源濾波器對(duì)不同頻率的衰減是不同的。舉例來(lái)說(shuō),某EUT需在5M~6M頻率衰減60dB。對(duì)某一單階濾波器,其衰減頻率剛好是在4M~8M,70dB。一般來(lái)講,對(duì)于同樣體積的雙階濾波器,其電感值(和、或電容值)一般小于單階中的一個(gè)電感的電感值。雙階濾波器會(huì)有兩個(gè)衰減振蕩點(diǎn),假設(shè)在在同樣體積下,某雙階濾波器振蕩點(diǎn)分別在1M~4M和10M~15M,衰減為55dB。此時(shí),如果選用雙階濾波器,完美的錯(cuò)過了EUT本身的干擾頻率,此時(shí),單階濾波器的肯定比所說(shuō)的雙階濾波器好。當(dāng)然,也有可能EUT的干擾頻率剛好落在雙階濾波器的干擾振蕩頻率上,此時(shí)就是雙階濾波器比單階的好。

  也就是說(shuō),單階或雙階濾波器不存在誰(shuí)好誰(shuí)不好的問題(基于可對(duì)比的前提下),適合的才是最好的。

  同理,對(duì)于濾波器內(nèi)的磁芯材料,也不存在非晶、納米晶的就一定比錳鋅的好,因?yàn)槊糠N材料所對(duì)應(yīng)的干擾頻段是不一樣的,EUT本身的干擾頻率和所選濾波器的干擾抑制頻段相匹配才是最好的。