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电源滤波器的作用
发布时间:2018-07-09
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1.什么是射频干扰(RFI)?
RFI是指产生在无线电通讯时,所用频率范围内的一种多余的电磁能。传导现象的频率范围介于10kHz到30MHz间;辐射现象的频率范围介于30MHz到1GHz间。
2.为何要关注RFI?
之所以必须考虑RFI,基于两点原因:(1)他们的产品必须在其工作环境下正常运行,然而该工作环境常常伴随有严重的RFI。(2)他们的产品不能辐射RFI,以确保不干扰对健康及安全都至关重要的射频(RF)通讯。法律已对可靠的RF通讯做出了规定,以确保电子设备的RFI控制。
3. 什么是RFI的传播模式?
RFI是通过辐射(电磁波在自由空间里)进行传播的,并经信号线及AC电源系统进行传导。
辐射—将RFI从电子设备辐射出去的一种最主要的媒介是AC电源线。由于AC电源线的长度达到了数字设备中及开关电源的频率对应波长的1/4,这正好构成了一支有效的天线。
传导—RFI 在AC电源系统上是以两种模式进行传导的。共膜(不对称)RFI是在线-地(L-G)及中性线-地(N-G)两种路径中出现,而差模(对称)RFI则以电压形式出现在线-中性线(L-N)上。
4. 什么是电源线干扰滤波器?
随着当今世界的迅速发展,越来越多的高功率电能产生了,与此同时越来越多的低功率电能被用于数据的传输与处理,以致于产生了更多的影响,甚至破坏电子设备的噪声干扰。电源线干扰滤波器是一种主要的滤波手段,用以控制从电子设备进入(潜在的设备误动作)和出来(对其他系统或RF通讯潜在的干扰)的RFI。通过控制RFI导入电源插头,电源线滤波器还大大抑制了RFI的辐射。
电源线滤波器是一种以双低通道滤波结构排列的、多通道网络无源元件。一种网络用于共模衰减,另一种用于差模衰减。网络在滤波器的“止频带”(通常在10kHz以上)内提供RF能量衰减,而对通过的电流(50-60Hz)基本上不进行衰减。
5. 电源线干扰滤波器是如何进行工作的?
作为无源、双边的网络,电源线干扰滤波器具有复合的转换特性,这种特性极大地取决于源及负载阻抗。转换特性的量值说明了滤波器的衰减性能。然而,在电源线环境中,源和负载阻抗是不确定的。因此工业上已有了验证滤波器一致性的标准做法:用50欧姆的阻性源及负载端测量衰减程度。该测量值定义为滤波器的插入损耗(I.L)
I..L. = 10 log * (P(l)(Ref)/P(l))
这里P(l)(Ref)是从源转化到负载的功率(不带滤波器);
P(l)是在源与负载间插入一个滤波器后的转换功率。
插入损耗还可用如下电压或电流比的形式表示:
I.L. = 20 log *(V(l)(Ref)/V(l)) I.L. = 20 log *(I(l)(Ref)/I(l))
这里V(l)(Ref)及I(l)(Ref)是无滤波器时的测得值,
V(l)及I(l)是带滤波器时的测得值。
值得引起重视的插入损耗并不代表在电源线环境中,由滤波器提供的RFI衰减性能。在电源线环境中,源及负载阻抗的相对量值必须进行估计,并选择适当的滤波结构,使在每个终端出现最大可能的阻抗不匹配。滤波器取决于终端阻抗的这种性能,是“不匹配网络”概念的基础。
6. 如何进行传导试验?
传导试验需要一个安静的RF环境--一个屏蔽罩壳-一个线阻抗稳定网络,和一个RF电压仪器(如调频接收器或频谱分析仪)。试验的RF环境应至少低于所需规范限制的20dB,以便得出精确试验结果。需要线阻抗稳定网络(LISN)来为电源线输入建立一个所要的源阻抗,由于该阻抗直接影响到测得的辐射等级,因此是试验程序的一个非常重要的部分。此外,测量接收器正确的宽带也是试验的一个关键参数。
文章出处:
http://gddq.com.cn/ns78s.html
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