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直流电源滤波器原理及其作用,直流电源滤波器原理及内部图

发布时间:2023-10-06 18:40:20编辑:温柔的背包来源:

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直流电源滤波器原理及其作用,直流电源滤波器原理及内部图

1、 DC电力滤波器特点1)主要用于DC电力线路的电磁干扰;2)在宽频带(10千赫-30兆赫)内具有优异的共模和差模插入损耗;3)高性能、低温升、低价格;4)可以辅助各种使用DC电源的电子设备达到VDE和FCC标准。

2、电力滤波器的工作原理电力滤波器常用的滤波电路有无源滤波器和有源滤波器。无源滤波的主要形式有容性滤波、感性滤波和复合滤波(包括倒L型滤波、LC滤波、LC型滤波和RC型滤波等)。).有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也称为电子滤波器。DC中脉动分量的大小用脉动系数S来表示,这个值越大,滤波器的滤波效果越差。

脉冲系数(S)=输出电压交流分量基波的最大值/DC分量电源滤波器的原理是一个阻抗适配网络:电源滤波器的输入输出侧与电源和负载侧之间的阻抗适配越大,对电磁干扰的衰减越有效。

具体工作原理如下:经过二极管整流后,交流电的方向单一,但大小(电流强度)仍在不断变化。一般来说,这种脉动DC不能直接用来给无线电设备供电。为了把脉动的DC变成波形平滑的DC,需要做一些“填平取齐”的工作,这就是滤波。换句话说,滤波的任务是尽可能地减少整流器输出电压中的波动分量,并将其转换为几乎恒定的DC。

根据电源端口的电磁骚扰特性,电源的EMI噪声滤波器为无源低通滤波器,将交流电无衰减地传输到电源,大大衰减了随交流电进来的EMI噪声,同时可以有效抑制电源设备产生的EMI噪声,防止其进入交流电网干扰其他电子设备。

3、电源滤波器结构电源滤波器的典型结构如下图所示。这是一种无源网络结构,适用于交流和DC电源,具有双向抑制性能。将其插入交流网络和电源之间,相当于在两者的EMI噪声之间增加了一个阻隔屏障。这种简单的无源滤波器具有双向噪声抑制的功能,因此它已被广泛用于各种电子设备中。

图中Cx为差模电容,一般称为X电容,电容优选为0.01-2.22F,而CY1和CY2为共模电容,一般称为Y电容,电容约为几纳法(nF)到几十纳法。C3和C4的电容不能太大,否则容易导致过滤器甚至套管泄漏的危险。l代表共模扼流圈,是一对线圈同向缠绕在同一个铁氧体环上,电感约为几毫亨(mH)。

对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场方向相同,共模扼流圈表现出较大的阻抗,从而起到衰减干扰信号的作用;对于差模信号(本例中为低频电源电流),两个线圈产生的磁场相互抵消,因此不影响电路的功率传输功能。

电力滤波器是针对电源端口电磁骚扰的特点而设计的,一般是由电感、电容、电阻或铁氧体器件组成的选频二端口网络。其实就是一种滤镜,根据工作原理叫反射式滤镜。它可以在滤波器的阻带内提供高串联阻抗和低并联阻抗,使其与噪声源的阻抗和负载阻抗严重不匹配,从而将不需要的频率成分发射回噪声源。

我们在选择电源滤波器时,主要考虑三个指标:一是电压电流,二是插入损耗,三是结构尺寸。因为过滤器内部一般是封装的,所以环境特性不是主要问题。但是,所有灌封材料和滤波电容的温度特性对电力滤波器的环境特性都有一定的影响。图3电力滤波器的基本电路图

4、分析电源滤波电路时应注意以下几点:(1)分析滤波电容工作原理时,主要利用电容的“直通DC”特性或充放电特性,即滤波电容在整流电路输出单向脉动DC电压时充电,在无单向脉动DC电压输出时对负载放电。(2)在分析滤波电感的工作原理时,主要认识到电感对DC的电阻很小,没有感抗,但对交流电有感抗。

(3)在分析电子滤波电路时,我们应该知道电子滤波管基极上的电容是滤波的关键元件。另外,分析DC电路,电子滤波管有基极电流、集电极电流和发射极电流,流过负载的电流就是电子滤波管的发射极电流。改变基极电流可以调节电子滤波管集电极和发射极之间的管压降,从而改变电子滤波器输出的DC电压。

(4)电子滤波器本身没有稳压功能,但加入齐纳二极管后,输出的DC电压可以相对稳定。

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