电源滤波器基本知识.ppt

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1、电源滤波器(Line Filter)基本知识PE部培训教材部培训教材电源滤波器基本知识PE1部培训教材 随随随随着着着着科科科科学学学学技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展，产产产产品品品品安安安安全全全全中中中中派派派派生生生生出出出出一一一一支支支支叫叫叫叫电电电电磁磁磁磁兼兼兼兼容容容容/电电电电磁磁磁磁干干干干扰扰扰扰(EMC/EMI)(EMC/EMI)(EMC/EMI)(EMC/EMI)安安安安全全全全的的的的分分分分支支支支，它它它它是是是是控控控控制制制制产产产产生生生生辐辐辐辐射射射射的的的的机机机机器器器器辐辐辐辐射射射射之之之之泄泄泄泄漏漏漏漏能能能能力力力力，以以以以

2、防防防防止止止止对对对对其其其其它它它它正正正正常常常常使使使使用用用用的的的的设设设设备备备备产产产产生生生生干干干干扰扰扰扰，为为为为了了了了对对对对本本本本国国国国销销销销售售售售的的的的电电电电子子子子产产产产品品品品之之之之EMIEMIEMIEMI进进进进行行行行强强强强制制制制性性性性管管管管制制制制，许许许许多多多多国国国国家家家家都都都都成成成成立立立立了了了了官官官官方方方方的的的的电电电电磁磁磁磁干干干干扰扰扰扰管管管管制制制制机机机机构构构构，如如如如美美美美国国国国的的的的FCC(FCC(FCC(FCC(即即即即联联联联邦邦邦邦通通通通信信信信委员会委员会委员会委员会)

3、，德国的，德国的，德国的，德国的FTZFTZFTZFTZ，我国正在筹建。我国正在筹建。我国正在筹建。我国正在筹建。1.1.电磁兼容电磁兼容电磁兼容电磁兼容/电磁干扰电磁干扰电磁干扰电磁干扰(EMC/EMI)EMC/EMI)2.2.常模与共模干扰常模与共模干扰常模与共模干扰常模与共模干扰:开开开开产产产产电电电电源源源源中中中中的的的的整整整整流流流流器器器器、开开开开关关关关管管管管和和和和二二二二极极极极管管管管的的的的电电电电流流流流、电电电电压压压压值值值值快快快快速速速速上上上上升升升升或或或或下下下下降降降降，电电电电感感感感的的的的电电电电流流流流、电电电电容容容容的的的的电电电电

4、压压压压也也也也迅迅迅迅速速速速变变变变化化化化，这这这这都都都都是是是是构构构构成成成成干干干干扰扰扰扰源源源源，干干干干扰扰扰扰的的的的表表表表现现现现是是是是输输输输出出出出电电电电压压压压有有有有纹纹纹纹波波波波；输输输输入入入入电电电电流流流流有有有有高高高高次次次次谐谐谐谐波波波波以以以以及及及及空空空空间间间间电电电电磁磁磁磁波波波波辐辐辐辐射射射射，为为为为了了了了减减减减少少少少干干干干扰扰扰扰，使使使使开开开开关关关关电电电电源源源源输输输输出出出出平平平平滑滑滑滑直直直直流流流流，并并并并不不不不干干干干扰扰扰扰使使使使用用用用同同同同一一一一电电电电源源源源的的的的其其

5、其其它它它它电电电电子子子子设设设设备备备备，开开开开关关关关电电电电源源源源需需需需要要要要加装进线电源滤波器和出线滤波器。加装进线电源滤波器和出线滤波器。加装进线电源滤波器和出线滤波器。加装进线电源滤波器和出线滤波器。开开开开关关关关电电电电源源源源二二二二根根根根进进进进线线线线存存存存在在在在着着着着共共共共模模模模干干干干扰扰扰扰和和和和常常常常模模模模干干干干扰扰扰扰，所所所所谓谓谓谓共共共共模模模模干干干干扰扰扰扰是是是是二二二二根根根根进进进进线线线线上上上上受受受受干干干干扰扰扰扰的的的的信信信信号号号号大大大大小小小小、方方方方向向向向相相相相同同同同。常常常常模模模模干干

6、干干扰扰扰扰是是是是二二二二根根根根线线线线上上上上受受受受干干干干扰扰扰扰的的的的信信信信号号号号大大大大小小小小相相相相同同同同、方向相反。方向相反。方向相反。方向相反。见下图见下图见下图见下图1 1 1 1，图，图，图，图2 2 2 2电源滤波器基本知识PE1部培训教材 (图图图图一一一一)是是是是一一一一个个个个共共共共模模模模扼扼扼扼流流流流圈圈圈圈在在在在共共共共模模模模干干干干扰扰扰扰下下下下的的的的效效效效果果果果图图图图。两两两两线线线线圈圈圈圈的的的的磁磁磁磁通通通通是是是是相相相相同同同同方方方方向向向向、互互互互相相相相加加加加强强强强，每每每每个个个个线线线线圈圈圈圈

7、的的的的电电电电感感感感值值值值是是是是单单单单独独独独线线线线圈圈圈圈的的的的两两两两倍倍倍倍，这这这这种种种种绕绕绕绕法法法法的的的的电电电电磁磁磁磁线线线线圈圈圈圈对对对对共模干扰有强的抑制作用。共模干扰有强的抑制作用。共模干扰有强的抑制作用。共模干扰有强的抑制作用。(图图图图二二二二)是是是是一一一一个个个个共共共共模模模模扼扼扼扼流流流流圈圈圈圈在在在在常常常常模模模模干干干干扰扰扰扰下下下下的的的的效效效效果果果果图图图图。两两两两线线线线圈圈圈圈的的的的磁磁磁磁通通通通是是是是相相相相反反反反方方方方向向向向，因因因因大大大大小小小小相相相相等等等等，磁磁磁磁通通通通互互互互相相

8、相相抵抵抵抵销销销销为为为为零零零零，因因因因此此此此不不不不能能能能扼扼扼扼制制制制常常常常模模模模干干干干扰扰扰扰信信信信号号号号。为为为为了了了了抑抑抑抑制制制制常常常常模模模模干干干干扰扰扰扰，可可可可在在在在进进进进线线线线初初初初端端端端各各各各串串串串一一一一个个个个独独独独立立立立的的的的磁磁磁磁芯芯芯芯线线线线圈圈圈圈，用用用用其其其其本本本本身身身身的的的的自自自自谐谐谐谐振振振振频频频频率率率率附附附附近产生高阻抗对干扰信号产生抑制。近产生高阻抗对干扰信号产生抑制。近产生高阻抗对干扰信号产生抑制。近产生高阻抗对干扰信号产生抑制。电源滤波器基本知识PE1部培训教材 由由由由

9、于于于于开开开开关关关关电电电电源源源源二二二二根根根根进进进进线线线线上上上上同同同同时时时时存存存存在在在在共共共共模模模模和和和和常常常常模模模模两两两两种种种种干干干干扰扰扰扰信信信信号号号号源源源源，所所所所设设设设计计计计的的的的进进进进线线线线电电电电源源源源滤滤滤滤波波波波器器器器必必必必须须须须要要要要对对对对共共共共模模模模和和和和常常常常模模模模两两两两种种种种干干干干扰扰扰扰源源源源都都都都能能能能产产产产生生生生抑抑抑抑制制制制，图图图图3 3 3 3是是是是一一一一种种种种常常常常用的电源滤波器电路。用的电源滤波器电路。用的电源滤波器电路。用的电源滤波器电路。L1L

10、1L1L1、L2L2L2L2、C1C1C1C1可除去常模干扰。可除去常模干扰。可除去常模干扰。可除去常模干扰。L3L3L3L3、C2C2C2C2、C3C3C3C3可可可可除除除除去去去去共共共共模模模模干干干干扰扰扰扰。这这这这种种种种滤滤滤滤波波波波器器器器L1L1L1L1、L2L2L2L2多多多多选选选选用用用用不不不不易易易易饱饱饱饱和和和和的的的的磁磁磁磁路路路路呈呈呈呈开开开开放放放放的的的的高高高高 棒棒棒棒状状状状线线线线芯芯芯芯，共共共共模模模模扼扼扼扼流流流流圈圈圈圈L3L3L3L3选选选选用用用用高高高高 磁磁磁磁芯芯芯芯，以以以以在在在在用用用用很很很很少少少少匝匝匝匝数

11、数数数的的的的线线线线圈圈圈圈能能能能产产产产生生生生大大大大的的的的电电电电感感感感阻阻阻阻抗抗抗抗，由由由由于于于于电电电电源源源源工工工工作作作作频频频频率率率率为为为为50Hz50Hz50Hz50Hz很很很很低低低低，二二二二种种种种扼扼扼扼流流流流圈圈圈圈对对对对50Hz50Hz50Hz50Hz信信信信号号号号几几几几乎乎乎乎不不不不产产产产生压降。此种滤波器两种线圈设计方法如下：生压降。此种滤波器两种线圈设计方法如下：生压降。此种滤波器两种线圈设计方法如下：生压降。此种滤波器两种线圈设计方法如下：3.3.电源滤波器：电源滤波器：电源滤波器：电源滤波器：电源滤波器基本知识PE1部培训

12、教材 选选选选定定定定共共共共模模模模扼扼扼扼流流流流圈圈圈圈配配配配套套套套电电电电容容容容C=C2=C3C=C2=C3C=C2=C3C=C2=C3值值值值和和和和设设设设定定定定截截截截止止止止频频频频率率率率，共共共共模模模模扼扼扼扼流流流流圈圈圈圈L3L3L3L3按按按按下下下下式计算：式计算：式计算：式计算：选定常模扼流圈配套电容选定常模扼流圈配套电容选定常模扼流圈配套电容选定常模扼流圈配套电容C1C1C1C1值和截止频率，常模扼流圈值和截止频率，常模扼流圈值和截止频率，常模扼流圈值和截止频率，常模扼流圈L1L1L1L1、L2L2L2L2按下式按下式按下式按下式计算：计算：计算：计算

13、：1 .(2f)2C2L3=1 .(2f)2C1L1=L2=X X 1.24.4.电源滤波器的阻抗特性和自谐振频率电源滤波器的阻抗特性和自谐振频率电源滤波器的阻抗特性和自谐振频率电源滤波器的阻抗特性和自谐振频率 表表表表示示示示电电电电源源源源滤滤滤滤波波波波器器器器电电电电感感感感线线线线圈圈圈圈的的的的特特特特性性性性除除除除电电电电感感感感量量量量、直直直直流流流流电电电电阻阻阻阻、Q Q Q Q值值值值和和和和电电电电感感感感平平平平衡衡衡衡度度度度外外外外，电电电电感感感感线线线线圈圈圈圈的的的的阻阻阻阻抗抗抗抗(Z)Z)Z)Z)特特特特性性性性和和和和自自自自谐谐谐谐振振振振频频频

14、频率率率率(SRF)SRF)SRF)SRF)也也也也是是是是一一一一个个个个重重重重要要要要的的的的特特特特性性性性指指指指标标标标，理理理理想电感在某频率点的阻抗值由下式表示：想电感在某频率点的阻抗值由下式表示：想电感在某频率点的阻抗值由下式表示：想电感在某频率点的阻抗值由下式表示：Z=XL=Z=XL=Z=XL=Z=XL=2fL其阻抗频率关系曲线如图其阻抗频率关系曲线如图4 Z=XL Z=XL Z=XL Z=XLO O O Of f f f电源滤波器基本知识PE1部培训教材 由于实际电感圈存在直流电阻由于实际电感圈存在直流电阻由于实际电感圈存在直流电阻由于实际电感圈存在直流电阻(DCR)(D

15、CR)(DCR)(DCR)和分布电容和分布电容和分布电容和分布电容(Co)(Co)(Co)(Co)，如图如图如图如图5 5 5 5：其阻抗频度关系曲线如图其阻抗频度关系曲线如图其阻抗频度关系曲线如图其阻抗频度关系曲线如图6 6 6 6：为了改善滤波电感的高频阻抗特性，在相同的电感量要求下，应选用高为了改善滤波电感的高频阻抗特性，在相同的电感量要求下，应选用高为了改善滤波电感的高频阻抗特性，在相同的电感量要求下，应选用高为了改善滤波电感的高频阻抗特性，在相同的电感量要求下，应选用高 的磁的磁芯或将芯或将线圈分段绕制，都可减小分布电容，提高高频时阻抗特性。线圈分段绕制，都可减小分布电容，提高高频时阻抗特性。电源滤波器基本知识PE1部培训教材END本课程讲解完毕，进入自由提问阶段本课程讲解完毕，进入自由提问阶段*谢谢谢谢*