选择开关电源滤波器的留意事项

2021-04-24 ryder

形成开关电源电磁干扰的三要素是：骚扰源、传播途径和受扰设备。因而，抑制电磁干扰也应当从这三方面人手，采取适当措施。首先应当抑制骚扰源，笔直消除干扰原由；其次是消除骚扰源和受扰设备之间的耦合和辐射，切断电磁干扰的传播途径；第三是提高受扰设备的抗扰能力，减低其对噪声的敏感度。目前抑制干扰的几种措施基本上都是用切断电磁骚扰源和受扰设备之间的耦合通道。常用的办法是屏蔽、接地和滤波。

1)采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰，即用电导率良好的材料对电场进行屏蔽，用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽。屏蔽有两个目的，一是限制内部辐射的电磁能量泄漏出，二是戒备外来的辐射干扰进入该内部区域。其原理是利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用。为了抑制开关电源萌生的辐射，电磁骚扰对其他电子设备的影响，可完全按照对磁场屏蔽的办法来出产屏蔽罩，然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接为一体，就能对电磁场进行有效的屏蔽。

2)所谓接地，就是在两点间建立传导通路，以便将电子设备或元器件连接到某些叫作“地”的参考点上。接地是开关电源设备抑制电磁干扰的紧要办法，电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则，如果形成多点接地，会出现闭合的接地环路，当磁力线穿过该环路时将萌生磁感应噪声。实际上很难实现“一点接地”，因此，为降低接地阻抗，消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地，利用一个导电平面作为参考地，需要接地的各部分就近接到该参考地上。为进一步减小接地回路的压降，可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高频共存的电路系统中，应分别将低频电路、高频电路、功率电路的地线单独连接后，再连接到公共参考点上。

3)滤波是抑制传导干扰的有效办法，在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其紧要的作用。EMI滤波器作为抑制电源线传导干扰的紧要单元，可以抑制来自电网的干扰对电源本身的侵害，也可以抑制由开关电源萌生并向电网反馈的干扰。在滤波电路中，还采用很多专用的滤波元件，如穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环，它们能够改善电路的滤波特性。恰当地设计或选择滤波器，并正确地安装和使用滤波器，是抗干扰技术的紧要组成部分。

选择滤波器时要留意以下几点：

(1)明确工作频率和所要抑制的干扰频率，如两者非常接近，则需要使用频率特性非常陡峭的滤波器，才能把两种频率分开；

(2)保证滤波器在高压情况下能够可靠地工作；

(3)滤波器连续通以最大额定电流时，其温升要低，以保证在该额定电流连续工作时，不破坏滤波器中元件的工作性能；

(4)为使工作时的滤波器频率特性与设计值相符合，要求与它连接的信号源阻抗和负载阻抗的数值等于设计时的规定值：

(5)滤波器非得具有屏蔽结构，屏蔽箱盖和本体要有良好的电接触，滤波器的电容引线应尽量短，最好选用短引线低电感的穿心电容；

(6)要有较高的工作可靠性，因为作防护电磁干扰用的滤波器，其故障往往比其他元器件的故障更难找。

安装滤波器时应留意以下几点：

(1)电源线路滤波器应安装在离设备电源人口尽量靠近的地方，不要让未经过滤波器的电源线在设备框内迂回；

(2)滤波器中的电容器引线应尽可能短，以免因引线感抗和容抗在较低频率上谐振；

(3)滤波器的接地导线上有很大的短路电流通过，会引起附加的电磁辐射，故应对滤波器元件本身进行良好的屏蔽和接地解决；

(4)滤波器的输人和输出线不能交织，否则会因滤波器的输入和输出电容耦合通路引起串扰，从而降低滤波特性，通常的方法是输入和输出端之间加隔板或屏蔽层。