交流電源能夠提供一個(gè)穩(wěn)定電壓和頻率的電源稱(chēng)交流穩(wěn)定電源。國(guó)內(nèi)多數(shù)廠家所做的工作是交流電壓穩(wěn)定。下面結(jié)合市場(chǎng)有的交流
穩(wěn)壓電源簡(jiǎn)述其分類(lèi)特點(diǎn)。參數(shù)調(diào)整(諧振)型這類(lèi)穩(wěn)壓電源,穩(wěn)壓的基本原理是LC串聯(lián)諧振,早期出現(xiàn)的磁飽和型穩(wěn)壓器就屬于這一類(lèi).它的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)眾多的元器件,可靠性相當(dāng)高穩(wěn)壓范圍相當(dāng)寬,抗干擾和抗過(guò)載能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是:能耗大、噪聲大、笨重且造價(jià)高。
1、電源濾波器不能存在電磁耦合路徑
①電源輸入線過(guò)長(zhǎng);
②電源濾波器的輸入線和輸出線靠的過(guò)近。
此兩種都是不正確的安裝方式,問(wèn)題的本質(zhì)在于,濾波器的輸入端電線和它的輸出端電線之間存在有明顯的電磁耦合路徑。這樣一來(lái),存在于濾波器某一端的EMI信號(hào)會(huì)逃脫濾波器對(duì)它的抑制,不經(jīng)過(guò)濾波器的衰減而直接耦合到濾波器的另一端去。因此濾波器輸入與輸出先需有效分開(kāi)。
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另外,如上述兩種把電源濾波器都是安裝在設(shè)備屏蔽的內(nèi)部,設(shè)備內(nèi)部電路及元件上的EMI 信號(hào)會(huì)因輻射在濾波器的(電源)端引線上生成EMI 信號(hào)而直接耦合到設(shè)備外面去,使設(shè)備屏蔽喪失對(duì)內(nèi)部元件和電路產(chǎn)生的EMI 輻射的抑制。當(dāng)然,如果濾波器(電源)上存在有EMI 信號(hào),也會(huì)因輻射而耦合到設(shè)備內(nèi)部的元件和電路上,從而破壞濾波器和屏蔽對(duì)EMI 信號(hào)的抑制作用。所以起不到效果。
2、不能將線纜捆扎在一塊
一般來(lái)說(shuō),在電子設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)安裝電源濾波器時(shí)要注意的是,在捆扎設(shè)備電纜時(shí),千萬(wàn)不能把濾波器(電源)端和(負(fù)載
179-B20-20-A |
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)端的電線捆扎在一起,因?yàn)檫@無(wú)疑加劇了濾波器輸入輸出端之間的電磁耦合,嚴(yán)重破壞了濾波器和設(shè)備屏蔽對(duì)EMI 信號(hào)的抑制能力。
3、要盡量避免使用長(zhǎng)接地線
電源濾波器輸出端連接變頻器或電機(jī)的接線長(zhǎng)度不超過(guò)30厘米為宜。
因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的接地線意味著大大增加接地電感和電阻,它會(huì)嚴(yán)重破壞濾波器的共模抑制能力。較好方法是,用金屬螺釘與星形彈簧墊圈把濾波器的屏蔽牢牢地固定在設(shè)備電源入口處的機(jī)殼上。
4、電源濾波器輸入線、輸出線必須拉開(kāi)距離
電源濾波器輸入線、輸出線必須拉開(kāi)距離,切忌并行,以免降低濾波器效能。
5、電源濾波器外殼與機(jī)箱殼必須良好接觸
金屬殼與機(jī)箱殼必須保證良好面接觸,并將接地線接好。
6、電源濾波器的連接線宜選用雙絞線
電源濾波器的輸入、輸出連接線以選用為佳,它可有效消除部分高頻干擾信號(hào)。
[2] 電源濾波器的目的是在抑制,噪聲的影響可分為以下二種:
1)發(fā)射(Emissions):是要將由設(shè)備產(chǎn)生,影響電源或其他設(shè)備的噪聲降到法規(guī)(例如FCC part 15)允許值以下,例如由開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的。
2)抗擾(Immunity):是要將進(jìn)入設(shè)備的噪聲降低到不會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)異常動(dòng)作的程度,例如用在廣播電臺(tái)發(fā)射設(shè)備中的儀器。
電源濾波器要抑制的噪聲可分為以下的二種:
1)共模:在二條(或多條)電源線都相同的噪聲,可視為電源線對(duì)地的噪聲。
2)差模:電源線和電源線之間的噪聲。
同一個(gè)電源濾波器對(duì)于共模噪聲及差模噪聲的抑制能力會(huì)有所不同,一般會(huì)用頻率對(duì)應(yīng)抑制量(以分貝表示)的頻譜來(lái)說(shuō)明。
[2] 電源濾波器的目的是在抑制電磁噪聲,噪聲的影響可分為以下二種:
發(fā)射(Emissions):是要將由設(shè)備產(chǎn)生,影響電源或其他設(shè)備的噪聲降到法規(guī)(例如FCC part 15)允許值以下,例如由產(chǎn)生的噪聲。
抗擾(Immunity): 是要將進(jìn)入設(shè)備的噪聲降低到不會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)異常動(dòng)作的程度,例如用在廣播電臺(tái)發(fā)射設(shè)備中的儀器。
電源濾波器要抑制的噪聲可分為以下的二種:
同一個(gè)電源濾波器對(duì)于共模噪聲及差模噪聲的抑制能力會(huì)有所不同,一般會(huì)用頻率對(duì)應(yīng)抑制量(以表示)的來(lái)說(shuō)明。
[1]092.020.30.00.02.1 |
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電源濾波器一般都設(shè)計(jì)為只由電阻、電容及電感組成的被動(dòng)濾波器,沒(méi)有像晶體管之類(lèi)的主動(dòng)元件。右圖是一個(gè)電源濾波器的例子,電源濾波器的上方接電源,電源端有一個(gè)共模電感,也就是電源的二條線依同一個(gè)方向繞在鐵心上,電源線上若有共模訊號(hào),其在共模電感產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)相加,因此有較大的阻抗,而差模訊號(hào)在共模電感產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)互相抵消,因此可以流過(guò)。電源流過(guò)的電流主要是共模的,但上面噪聲也可能會(huì)以差模的形式出現(xiàn),若要抑制差模噪聲,需要另外使用差模電感,或是各相有個(gè)別的電感器。
在電源濾波器上會(huì)使用特別的安規(guī)解耦電容,分為X電容及Y電容二類(lèi):
X電容:抑制差模干擾(之間的干擾)。
Y電容:抑制共模干擾(各組電源線對(duì)地之間的干擾)。
由于Y電容提高會(huì)使電器的漏電流增加,而電器的漏電流有其規(guī)定范圍,因此Y電容不能太大,一般都會(huì)比X電容要小。
X電容和Y電容屬于,即其失效后不會(huì)造成電擊,也不會(huì)影響人身安全。二者都有自我復(fù)原(self-healing)作用,會(huì)使局部短路的部份恢復(fù)原來(lái)的絕緣狀態(tài)。
[2] 在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中,我們常遇到這樣的情況:雖然設(shè)計(jì)工程師在設(shè)備電源線上接了電源濾波器,但是該設(shè)備還是不能通過(guò)"傳導(dǎo)干擾電壓發(fā)射"測(cè)試,工程師懷疑濾波器的濾波效果不好,不斷更換濾波器,仍不能得到理想的效果。
分析設(shè)備超標(biāo)的原因,不外乎以下兩個(gè)方面:
1)設(shè)備產(chǎn)生的干擾太強(qiáng);
2)設(shè)備的濾波不足。
對(duì)于種情況,我們可以通過(guò)在干擾源處采取措施,降低干擾的強(qiáng)度,或者增加電源濾波器的階數(shù),提高濾波器對(duì)干擾的抑制能力來(lái)解決。對(duì)于第二種情況,除了濾波器自身性能不好以外,濾波器的安裝方式對(duì)它的性能影響很大。這一點(diǎn)往往是被設(shè)計(jì)工程師忽視的。在很多測(cè)試中,我們通過(guò)更改濾波器的安裝方式就能使設(shè)備順利通過(guò)測(cè)試。下面是一些常見(jiàn)的濾波器錯(cuò)誤安裝方式對(duì)濾波器性能影響的實(shí)例。
輸入線太長(zhǎng)
0500000 HILFSKONTAKT CB-S EIN Art.-Nr. 037H0110 |
236187 |
111330 |
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223.3.0220.080 |
SAC-3P- 3,0-PUR/M 8FR - 1669741 |
2014040,Typ 401001 O-Ring |
7000-08101-6110500 |
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FGA 16 SI-55 |
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HSS-120-0054 |
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Kabel-gr01 v 20- o/A 30- o-01050 |
AIRFLEX S13 |
115910 |
許多設(shè)備的電源線進(jìn)入機(jī)箱后,經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線才接到濾波器的輸入端。例如,電源線從機(jī)箱后面板輸入,走行到前面板的電源開(kāi)關(guān),又回到后面板接到濾波器?;蛘邽V波器的安裝位置距離電源線入口較遠(yuǎn),造成引線太長(zhǎng)。如圖1所示。