1.額定電壓

 

額定電壓是電源EMI濾波器用在指定電源頻率時的工作電壓，也是濾波器最高允許的電壓值。如用在50Hz單相電源  的 濾波器
，額定電壓為250V;用在50Hz三相電源的濾波器
，額定電壓為440V.若輸入濾波器的電壓過高，會使內部電容器損壞。

 

2.額定電流

 

額定電流（Ir）是在額定電壓和指定環境溫度條件下所允許的最大連續工作電流。

 

隨(sui)著(zhe)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)，或(huo)由(you)於(yu)電(dian)感(gan)導(dao)線(xian)的(de)銅(tong)損(sun)，磁(ci)芯(xin)損(sun)耗(hao)以(yi)及(ji)周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)等(deng)原(yuan)因(yin)導(dao)致(zhi)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)高(gao)於(yu)室(shi)溫(wen)，這(zhe)時(shi)候(hou)就(jiu)難(nan)以(yi)確(que)保(bao)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)的(de)性(xing)能(neng)。我(wo)們(men)應(ying)該(gai)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)可(ke)能(neng)的(de)最(zui)大(da)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)和(he)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)來(lai)選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)。

 

除特殊說明外
，EMI濾波器說明書給出的額定電流均為室溫+25℃（標稱溫度）的值，同樣給定的典型插入損耗或曲線也均指+25℃的值。最大工作電流（Imax）、額定電流與溫度之間的存在如下關係：字串3   式1.0中：Imax為最大工作電流
，Ir為室溫下額定工作電流
，Tmax為最高的工作溫度+85℃，Ta為實際工作溫度，Tr為室溫+25℃。根據式2.0,Imax/Ir與Ta的關係舉例說明：+25℃
，Imax=Ir;+45℃
，Imax=0.816Ir;+85℃，Imax=0.   另外，在國外一些濾波器公司規定，+40℃（標稱溫度）為工作電流值Ir .

 

IEC氣候等級為25/085時
，指定環境溫度為+40℃（標稱溫度）條件下，查取其他環境溫度所允許的工作電流曲線。

 

影響工作電流和環境關係的主要原因之一就是濾波器中的軟磁材料。EMI濾波器一般采用高磁導率軟磁材料錳鋅鐵氧體，初始磁導率μi=7000~10000,但其居裏點溫度不高，優質的僅為130℃左右。磁導率越高，居裏點溫度越低
，過居裏點後磁導率迅速下降，從而導致濾波器中的電感值下降，嚴重影響濾波效果。  因此要根據工作溫度來正確選擇電源濾波器的額定電流，或者改善濾波器的散熱條件（工作環境）來確保濾波器的安裝使用。

 

3.插入損耗

 

（1） 插入損耗定義  插入損耗是EMI電源濾波器最重要的技術參數之一，設計人員和工程應用人員考慮的中心問題就是：在保證濾波器安全

、環境
、機械和可靠性能滿足有關標準要求的前提下，實現盡可能高的插入損耗。  濾波器的插入損耗是頻率的函數，用dB（分貝）表示。電路未接濾波器時，信號源在接受電路端電壓（功率）為U（ P）
，接入濾波器後在接受端輸入電壓（功率）為U（ P） ,定義插入功耗I.L（InsertionLoss）可以用下列方程推導出來：  假設實際負載阻抗在濾波器插入前後保持不變，故1.1式的各功率可以由其相應的負載電壓和阻抗的表達式來代替：方程中所表示的插入損耗，需要在任何頻率下通過取下和插入濾波器來進行測量。

 

（2）共模損耗與差模損耗  EMI電源濾波器的插入損耗包括共模（表示為CM）插入損耗和差模（表示為DM）插入損耗。關於它們的具體測試方法，在CISPR第17號出版物中有過說明，這裏就不再說明。例如某個廠家生產的DNF05-H-6AEMI濾波器，按有關標準測得的插入損耗。

 

（3）影響插入損耗的因素  影響電源EMI濾波器插入損耗的因素包括阻抗搭配和安裝。實際應用中， EMI濾波器輸入和輸出端的阻抗已不是測得圖2.3曲線時的50Ω，所以它對幹擾信號的衰減，不會等於產品標準或說明書中的給出的插入損耗。如果選用EMI濾lv波bo器qi的de網wang絡luo結jie構gou和he參can數shu合he理li
，加jia上shang安an裝zhuang得de當dang，則ze有you可ke能neng實shi現xian優you於yu標biao準zhun中zhong的de規gui定ding的de插cha入ru損sun耗hao。反fan之zhi
，如ru果guo網wang絡luo搭da配pei和he參can數shu的de選xuan擇ze不bu當dang

，安an裝zhuang又you有you問wen題ti
，則ze有you可ke能neng得de不bu到dao好hao的de應ying用yong效xiao果guo，反fan而er會hui得de到dao相xiang反fan的de效xiao果guo
，如ru圖tu2.5出現插入損耗增益。  另外一個影響因素，就是濾波器的工作溫度和額定工作電流。EMI濾波器的插入損耗測量標準，CISPR第17號出版物，MIL-STD-220A和GB7343-87所規定的測量方法中，都一致強調了要在加載額定電流條件下進行它的插入損耗的測量。前文已介紹
，這是因為濾波器中的電感L用了鐵氧體或其他磁性材料，大電流工作下
，磁性飽和狀態引起性能變壞。如圖2.6是某有問題的EMI濾波器測試情況，曲線①是正常50Ω係統下測試的插入損耗曲線
，曲線②是50Ω係統和30A額定電流下測試的插入損耗曲線，兩者比較差別相當大。

 

4 .阻抗搭配

 

（1）阻抗搭配的原因  選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi)，首(shou)先(xian)應(ying)選(xuan)擇(ze)適(shi)合(he)你(ni)所(suo)用(yong)的(de)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)和(he)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)性(xing)能(neng)。首(shou)先(xian)選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)與(yu)濾(lv)波(bo)器(qi)要(yao)在(zai)匹(pi)配(pei)條(tiao)件(jian)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)傳(chuan)統(tong)概(gai)念(nian)不(bu)同(tong)，所(suo)謂(wei)匹(pi)配(pei)意(yi)味(wei)濾(lv)波(bo)器(qi)需(xu)在(zai)保(bao)持(chi)輸(shu)入(ru)/輸出信號幅度不變（或某一固定比例）的前提下，將其中部分頻譜做預期的處理或變換，而EMI電dian源yuan濾lv波bo器qi不bu同tong，它ta是shi個ge以yi工gong頻pin為wei導dao通tong對dui象xiang的de低di通tong濾lv波bo器qi
，是shi在zai不bu匹pi配pei的de條tiao件jian下xia工gong作zuo，因yin為wei在zai實shi際ji應ying用yong中zhong無wu法fa實shi現xian匹pi配pei，如ru濾lv波bo器qi輸shu入ru端duan阻zu抗kangRI--電網源阻抗是隨著用電量的大小變化的，濾波器輸出端的阻抗Rl（負載阻抗）--電源阻抗是隨著電源負載的大小變化的，要想獲得理想的抑製效果，應遵循正確的阻抗搭配。  無論怎樣複雜的電源EMI濾波器，都可以把它的共模和差模濾波網絡抽象出來。

 

（2）阻抗失配分析  可以分析出
，一般在EMI電源濾波器電路網絡中，電感L看作高阻元件，電容C看作低阻元件。為了達到濾波更好的效果，按照濾波器的不匹配原則：如果實際負載為感性高阻，則選擇輸出負載為容性低阻的濾波器；如(ru)果(guo)實(shi)際(ji)負(fu)載(zai)為(wei)容(rong)性(xing)低(di)阻(zu)，則(ze)選(xuan)擇(ze)輸(shu)出(chu)負(fu)載(zai)為(wei)感(gan)性(xing)高(gao)阻(zu)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)。同(tong)樣(yang)

，對(dui)於(yu)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)和(he)電(dian)網(wang)源(yuan)阻(zu)抗(kang)，也(ye)應(ying)該(gai)按(an)照(zhao)阻(zu)抗(kang)失(shi)配(pei)原(yuan)則(ze)來(lai)選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)。

 

由式1.4可知，Zo與Rl相差越大，ρ就越大，端口產生的反射也就越大。對被控製的幹擾信號，當EMI濾波器兩端阻抗都處於失配狀態時，EMI信號會在它的輸入和輸出端口產生很強的反射。這樣一來，濾波器對EMI信號的衰減，等於濾波器的固有插入損耗加上反射損耗。在EMI濾波器的實際使用中
，可用阻抗失配來實現對EMI信號更加有效抑製。這就是為什麼選用EMI濾波器時
，一定要仔細分析其端口阻抗的正確搭配，使產生盡可能大的反射
，達到對EMI信號的有效控製的原因。

 

EMI濾波器對EMI信號的抑製能力不僅取決於濾波器在50Ω係統內測得的插入損耗，還取決於濾波網絡與EMI信號源和負載的正確端接。所以，在選用濾波器時，要特別注意EMI濾波器上標牌內容，看其是否準確標出濾波網絡的參數和網絡結構。顯然，那種既不提供網絡參數，又沒有給出網絡結構的EMI濾波器，給正確端接和優化應用帶來了麻煩。

 

另外
，有的EMI濾(lv)波(bo)器(qi)標(biao)牌(pai)標(biao)明(ming)電(dian)源(yuan)和(he)負(fu)載(zai)端(duan)接(jie)，這(zhe)可(ke)能(neng)是(shi)為(wei)了(le)某(mou)特(te)定(ding)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)所(suo)設(she)置(zhi)，沒(mei)有(you)普(pu)遍(bian)意(yi)義(yi)，最(zui)多(duo)也(ye)隻(zhi)能(neng)是(shi)製(zhi)造(zao)廠(chang)商(shang)的(de)建(jian)議(yi)端(duan)接(jie)方(fang)法(fa)之(zhi)一(yi)。應(ying)用(yong)EMI濾波器，要具體分析EMI濾波器的網絡結構和接入電路的等效阻抗，按照以上阻抗搭配原則進行端接才能正確達到預期目的。

 

從上述我們了解到
，在選購的同時我們須知額定電壓、額定電流、插入損耗等相關方麵。現今的電子產品都以符合小型化、高性能、高精度、高信賴度
、及高反應度等為目標，使得電路組件的分布密度過高
、電(dian)路(lu)的(de)體(ti)積(ji)大(da)大(da)的(de)縮(suo)小(xiao)
，然(ran)而(er)電(dian)路(lu)便(bian)得(de)越(yue)精(jing)巧(qiao)，則(ze)會(hui)有(you)更(geng)多(duo)的(de)組(zu)件(jian)擠(ji)在(zai)很(hen)小(xiao)的(de)空(kong)間(jian)當(dang)中(zhong)，增(zeng)加(jia)了(le)幹(gan)擾(rao)的(de)機(ji)會(hui)，其(qi)中(zhong)以(yi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)及(ji)噪(zao)聲(sheng)最(zui)令(ling)人(ren)感(gan)到(dao)困(kun)擾(rao)。電(dian)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)出(chu)現(xian)就(jiu)解(jie)決(jue)了(le)這(zhe)個(ge)困(kun)擾(rao)。

 

以上內容轉載自安規與電磁兼容網微信公眾號。

 

 

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