电源EMI滤波器 _生活百科

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电源EMI滤波器【电源EMI滤波器】电源EMI滤波器，又称为电磁干扰滤波器、电网滤波器、电网噪声滤波器等等，或统称为EMI滤波器。电源EMI滤波器，是一种低通滤波器，把直流、50Hz或400Hz的电源功率毫无衰减地传输到设备上，大大衰减经电源传入的EMI信号，保护设备免受其害；同时，又能有效地控制设备本身产生的EMI信号，防止它进入电网，污染电磁环境，危害其他设备。电源EMI滤波器是帮助电磁设备和系统满足有关电磁兼容性标準，如IEC、FCC、VDE、MIL-STD-461、GB9254和GB6833等电磁兼容标準，不可缺少的器件。
基本介绍中文名：EMI滤波器
外文名：EMI filter
产生背景在电子设备供电电源上，存在有各种各样的外来干扰信号。很多电子设备本身，在完成其功能同时，也产生了形形色色的EMI信号，以及人为和大自然的EMI信号。这些EMI信号，通过传导和辐射的方式，影响着该环境里运行的电子设备。

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抗电磁干扰电容器IBM公司（美）的一项研究表明：一台普通计算机装置每月都会遭受120多次电源干扰，且电源问题是造成美国45%以上的计算机装置丢失数据和发生故障的根本原因。其中脉冲干扰占39.5%，振荡瞬变占49%，这两项共占88.5%，是电源受到干扰的主要成分。电网中的负载切换、电网切换或其他各种故障都会使电网发生瞬变过程产生脉冲噪声，它通常也称瞬变噪声，其波形是一系列的单个脉冲或脉冲束。针对以上电网瞬变电压的干扰以及EMI信号的传导干扰和某些辐射传导干扰，电源EMI滤波器消除它们的极有效的器件，而且，电源EMI滤波器还能提高设备（产品）对EMI的抗扰度，因而得到非常广泛的套用。干扰信号关于上述各式各样的EMI信号对电子设备的影响，其中把相线（L）与地线（E）和中线（N）与地线（E）之间存在的EMI信号称之为共模干扰信号，共模干扰信号可视为在L和N线上传输的电位相等、相位相同的信号。把L和N之间存在的干扰信号U3称为差模干扰信号，也可把它视为在L和N线上有180度相位差的干扰信号。对于供电系统的传导干扰信号，都可以用共模和差模干扰信号来表示。并且也可把L-E和N-E上的共模干扰和。实际套用中，在电源线中往往同时存在共模和差模干扰，一般低于1MHz频率的干扰以差模为主，高于1MHz频率的干扰以共模为主。因此电源EMI滤波器是由共模滤波电路和差模滤波电路综合构成。选型选择和使用电源EMI滤波器时，考虑最主要的特性参数有额定电压、额定电流、插入损耗、阻抗搭配、工作环境条件（温度等），另外还要考虑体积、质量和可靠性等等。额定电压额定电压是电源EMI滤波器用在指定电源频率时的工作电压，也是滤波器最高允许的电压值。如用在50Hz单相电源的EMI滤波器，额定电压为250V；用在50Hz三相电源的EMI滤波器，额定电压为440V 。若输入滤波器的电压过高，会使内部电容器损坏。额定电流额定电流是在额定电压和指定环境温度条件下所允许的最大连续工作电流。随着环境温度的升高，或由于电感导线的铜损，磁芯损耗以及周围环境温度等原因导致工作温度高于室温，这时候就难以确保插入损耗的性能。我们应该根据实际可能的最大工作电流和工作环境温度来选择滤波器的额定电流。插入损耗插入损耗是电源EMI滤波器最重要的技术参数之一，设计人员和工程套用人员考虑的中心问题就是：在保证滤波器安全、环境、机械和可靠性能满足有关标準要求的前提下，实现儘可能高的插入损耗。滤波器的插入损耗是频率的函式，用dB（分贝）表示。阻抗搭配选择滤波电路的原因是与滤波器要在匹配条件下工作的传统概念不同，所谓匹配意味滤波器需在保持输入/输出信号幅度不变（或某一固定比例）的前提下，将其中部分频谱做预期的处理或变换，而EMI电源滤波器不同，它是个以工频为导通对象的低通滤波器，是在不匹配的条件下工作，因为在实际套用中无法实现匹配，如滤波器输入端阻抗RI——电网源阻抗是随着用电量的大小变化的，滤波器输出端的阻抗Rl（负载阻抗）——电源阻抗是随着电源负载的大小变化的，要想获得理想的抑制效果，应遵循正确的阻抗搭配。其它在选用电源EMI滤波器时，除了估计干扰源类型——共模为主还是差模为主，以及它的电气安全性能——泄漏电流和耐压外，还要考虑使用过程中的环境温度、额定电流和额定电压，它直接影响到滤波器的滤波性能。安装一般来说，在电子设备或系统内安装电源EMI滤波器时要注意的是，在綑扎设备电缆时，千万不能把滤波器（电源）端和（负载）端的电线綑扎在一起，因为这无疑加剧了滤波器输入输出端之间的电磁耦合。严重破坏了滤波器和设备禁止对EMI 信号的抑制能力。另外，要求滤波器的外壳与系统地之间有良好的电气连线，也就是说，要处理好滤波器的接地。最好不要把滤波器安装在塑胶板上和其他绝缘物体上，亦不要安装在金属託架上。要儘量避免使用长接地线。因为过长的接地线意味着大大增加接地电感和电阻，它会严重破坏滤波器的共模抑制能力。较好方法是，用金属螺钉与星形弹簧垫圈把Satons滤波器的禁止牢牢地固定在设备电源入口处的机壳上。