有源濾波電路

北京愛科創(chuàng)業(yè)電子技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事 EMI 電源濾波器及 EMC 相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和 EMC 技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)公司，是國家認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)并通過了ISO9001：2008質(zhì)量體系認(rèn)證。有電磁兼容專業(yè)博士以上學(xué)歷的技術(shù)人才3人，技術(shù)力量雄厚。進(jìn)入80年代后，新型電力電子器件的出現(xiàn)、PWM控制技術(shù)的發(fā)展以及瞬時(shí)無功功率理論的提出，極大地促進(jìn)了有源電力濾波器技術(shù)的發(fā)展。主營產(chǎn)品包括：濾波器、電源濾波器、EMI濾波器、EMI電源濾波器等等。

濾波器訂做

有源濾波電路的負(fù)載不影響濾波特性，因此常用于信號(hào)處理要求高的場(chǎng)合。有源濾波電路一般由RC網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)放組成，因而必須在合適的直流電源供電的情況下才能使用，同時(shí)還可以進(jìn)行放大。但電路的組成和設(shè)計(jì)也較復(fù)雜。有源濾波電路不適用于高電壓大電流的場(chǎng)合，只適用于信號(hào)處理。輸入線太長許多設(shè)備的電源線進(jìn)入機(jī)箱后，經(jīng)過很長的導(dǎo)線才接到濾波器的輸入端。根據(jù)濾波器的特點(diǎn)可知，它的電壓放大倍數(shù)的幅頻特性可以準(zhǔn)確地描述該電路屬于低通、高通、帶通還是帶阻濾波器，因而如果能定性分析出通帶和阻帶在哪一個(gè)頻段，就可以確定濾波器的類型。識(shí)別濾波器的方法是：若信號(hào)頻率趨于零時(shí)有確定的電壓放大倍數(shù)，且信號(hào)頻率趨于無窮大時(shí)電壓放大倍數(shù)趨于零，則為低通濾波器；反之，若信號(hào)頻率趨于無窮大時(shí)有確定的電壓放大倍數(shù)，且信號(hào)頻率趨于零時(shí)電壓放大倍數(shù)趨于零，則為高通濾波器；若信號(hào)頻率趨于零和無窮大時(shí)電壓放大倍數(shù)均趨于零，則為帶通濾波器；反之，若信號(hào)頻率趨于零和無窮大時(shí)電壓放大倍數(shù)具有相同的確定值，且在某一頻率范圍內(nèi)電壓放大倍數(shù)趨于零，則為帶阻濾波器。

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濾波器插入損耗對(duì)使用效果的影響

北京愛科創(chuàng)業(yè)電子技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事 EMI 電源濾波器及 EMC 相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和 EMC 技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)公司，是國家認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)并通過了ISO9001：2008質(zhì)量體系認(rèn)證。有電磁兼容專業(yè)博士以上學(xué)歷的技術(shù)人才3人，技術(shù)力量雄厚。數(shù)字濾波器是一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)（按預(yù)定的算法，將輸入離散時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為所要求的輸出離散時(shí)間信號(hào)的特定功能裝置）。主營產(chǎn)品包括：濾波器、電源濾波器、EMI濾波器、EMI電源濾波器等等。

從抑制干擾的角度考慮，插入損耗是重要的指標(biāo)。插入損耗分為差模插入

損耗和共模插入損耗。

選用電源濾波器是怎樣確定所需要的插入損耗

首先在設(shè)備的電源入口處不安裝濾波器，對(duì)設(shè)備進(jìn)行傳導(dǎo)發(fā)射和傳導(dǎo)敏感度的測(cè)量，并與要滿足的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，看兩者之間相差多少分貝，濾波器的作用是彌補(bǔ)上這個(gè)差距。以抑制設(shè)備的傳導(dǎo)發(fā)射為例，給出了確定濾波器插入損耗的過程。就L型單節(jié)濾波器而言，其電感抗XL與電容抗XC，對(duì)任一頻率為一常數(shù)，其關(guān)系為XL·XC=K2。首先將設(shè)備的傳導(dǎo)發(fā)射值較大包絡(luò)線（a）與標(biāo)準(zhǔn)給出的限制值線（b）相比較，計(jì)算其差值得到需要的插入損耗值（c）。由于電源濾波器是低通濾波器將插入損耗線（c）變換為低通濾波器插入損耗的形式（d），（d）就是濾波器需要的插入損耗值。

注意: （d）并不是低頻濾波器的特性，而是一個(gè)帶阻濾波器的特性，這是考慮到實(shí)際濾波器的非理想性（見下一節(jié)）。

但如果從廠家的產(chǎn)品樣本上選擇插入損耗值滿足（d）的濾波器，很可能會(huì)失敗。因?yàn)閺S家產(chǎn)品樣本上的數(shù)據(jù)是在濾波器兩端阻抗為50Ω的條件下測(cè)得的，而實(shí)際使用條件并不是這樣。因此，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際可能的工作電流和工作環(huán)境溫度來選擇EMI電源濾波器的額定電流。因此在實(shí)際使用條件下，濾波器的插入損耗會(huì)有所降低。為了保險(xiǎn)起見，在從產(chǎn)品樣本中選擇濾波器時(shí)，應(yīng)加20dB的余量，這就得到了（e）。從樣本上選擇濾波器，其插入損耗應(yīng)滿足（e）的要求。

濾波器性能測(cè)試

北京愛科創(chuàng)業(yè)電子技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事 EMI 電源濾波器及 EMC 相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和 EMC 技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)公司，是國家認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)并通過了ISO9001：2008質(zhì)量體系認(rèn)證。有電磁兼容專業(yè)博士以上學(xué)歷的技術(shù)人才3人，技術(shù)力量雄厚。2、帶通濾波器的應(yīng)用區(qū)域：許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器，以選出各個(gè)不同頻段的信號(hào)，在顯示上利用發(fā)光二極管點(diǎn)亮的多少來指示出信號(hào)幅度的大小。主營產(chǎn)品包括：濾波器、電源濾波器、EMI濾波器、EMI電源濾波器等等。

漏電流泄漏電流是指在250VAC的電壓下，相線和中線與濾波器外殼(地線)間流過的電流。它主要取決于接地電容(共模電容)的取值。較大的共模電容CY可以提高插入損耗，但卻造成較大的漏電電流。泄漏電流的測(cè)試電路如圖所示：漏電流性能測(cè)試耐壓為確保電源濾波器的性能以及設(shè)備和人身安全，必須進(jìn)行耐壓測(cè)試。耐壓測(cè)試是在極端工作條件下的測(cè)試。若CX電容器的耐壓性能欠佳，在出現(xiàn)峰值浪涌電壓時(shí)，可能被擊穿。它的擊穿雖然不危及人身安全，但會(huì)使濾波器功能喪失或性能下降。CY電容器除了滿足接地漏電流的要求外，還在電氣和機(jī)械性能方面具有足夠的安全余量，避免在極端惡劣的環(huán)境條件下出現(xiàn)擊穿短路現(xiàn)象。故線一地之間的耐壓性能對(duì)保護(hù)人身安全有重要意義，一旦設(shè)備或裝置的絕緣保護(hù)措施失效，可能導(dǎo)致人員的致命。性能評(píng)定EMI電源濾波器在使用時(shí)考慮多的是額定電壓及電流值、耐壓性能、漏電流三項(xiàng)，而其中主要的評(píng)定性能為濾波器的插入損耗性能。因此在電網(wǎng)噪聲濾波器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用中，都要加以重視，把這些技術(shù)參數(shù)的認(rèn)證和檢驗(yàn)放在首位。EMI電源濾波器對(duì)干擾噪聲的抑制能力用插入損耗I．L．(Insertion Loss)來衡量。插入損耗定義為：沒有濾波器接入時(shí)，從噪聲源傳輸?shù)截?fù)載的功率P1和接入濾波器后，從噪聲源傳輸?shù)截?fù)載的功率P2之比，用dB(分貝)表示。性能評(píng)定頻域測(cè)試1.插入損耗的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量法中規(guī)定，在50Ω～75Ω之間的任一阻值的系統(tǒng)內(nèi)測(cè)試它的插入損耗特性。2 .插入損耗的加載測(cè)試在EMI濾波器產(chǎn)品中，由于使用不合適的材料，共模扼流圈不可能保證完全對(duì)稱會(huì)導(dǎo)致磁環(huán)的飽和，同時(shí)寄插入損耗的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試生差模電感也可能產(chǎn)生磁環(huán)的飽和，使得濾波器的實(shí)際使用情況與廠家提供數(shù)據(jù)有很大差距，因此必須對(duì)濾波器采用加載測(cè)試。3 .EMI濾波器的時(shí)域測(cè)試一般地，對(duì)于EMI電源濾波器我們只關(guān)心它的常規(guī)性能及頻域抑制性能。而對(duì)于EMI信號(hào)線濾波器，由于傳輸線本身就會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾，所以測(cè)試信號(hào)必然會(huì)產(chǎn)生一定的衰減。這時(shí)，我們就要對(duì)其進(jìn)行時(shí)域傳輸性能上的測(cè)試。使用50kHz的方波對(duì)電容值為8000pF的濾波插針進(jìn)行濾波，發(fā)現(xiàn)其時(shí)域的上升沿和下降沿有明顯的變化。頻域上，經(jīng)過濾波后，方波信號(hào)的高頻分量被濾除。對(duì)于通過同一濾波插針，方波的頻率越高，其諧波信號(hào)被濾波插針?biāo)p的將會(huì)越大，則方波的波形上升及下降時(shí)間將會(huì)越長。同樣，對(duì)于同樣的頻率波形，通過濾波插針，其濾波容值越大，方波上升時(shí)間趨緩的程度越大。4. EMI濾波器插損自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)隨著EMC測(cè)試的內(nèi)容日趨復(fù)雜，測(cè)試工作量急劇增加，對(duì)測(cè)試設(shè)備在功能、性能、測(cè)試速度、測(cè)試準(zhǔn)確度等方面的要求也日益提高。在這種情況下，傳統(tǒng)的人工測(cè)試已經(jīng)很難滿足要求，國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)和國家標(biāo)準(zhǔn)(GJB)均要求電磁兼容的檢測(cè)必須自動(dòng)進(jìn)行，并且對(duì)數(shù)據(jù)后處理有嚴(yán)格的要求。因此，發(fā)展EMC自動(dòng)測(cè)試成為必然之路。本文所建立的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)使用了虛擬儀器技術(shù)，基于信號(hào)源一頻譜儀對(duì)EMI電源濾波器進(jìn)行插損測(cè)試的系統(tǒng)。