濾波器的原理和作用

1、一：濾波器的分類 濾波器是由集中參數(shù)的電阻、電感、和電容，或分布參數(shù)的電阻、電感和電容構(gòu)成的一種網(wǎng)絡(luò)。這中網(wǎng)絡(luò)允許一些頻率通過，而對其他頻率成分加以抑制。 低通（LPF） 低頻濾波器從截至頻率分 高通（HPF） 從工作頻率分 中頻濾波器 帶通 (BHF) 高頻濾波器從使用器件上分有源濾波器和無源濾波器無源又分：RC濾波器和LC濾波器。RC濾波器又分為低通RC，高通RC和帶通RC和帶阻RC。LC同理有源又分為：有源高通、低通、帶通、帶阻濾波器。二：濾波器的參數(shù) 1、插入損耗。用dB來表示，分貝值越大，說明抑制噪干擾的能力就越強。插入損耗和頻率有直接的關(guān)系。IL=20lg（U1/U2）U1為信號源

2、輸出電壓，U2為接入濾波器后，在其輸出端測得的信號源電壓 2、截至頻率。濾波器的插入損耗大于3dB的頻率點稱為濾波器的截至頻率，當頻率超過截止頻率時，濾波器就進入了阻帶，在阻帶內(nèi)干擾信號會受到較大的衰減。 3、額定電壓。濾波器正常工作時能長時間承受的電壓。絕對要區(qū)分交流和直流。 4、額定電流。濾波器在正常工作時能夠長時間承受的電流。 5、工作溫度范圍。-55-125 X電容6、漏電流。安規(guī)電容 Y電容 選擇容值和耐壓值要非常慎重，漏電流不能超過0.35mA或0.7mA，總?cè)葜挡荒艹^4700pF7、承受電壓。能承受的瞬間最高電壓。三：濾波器的結(jié)構(gòu)型，L型，T型電源濾波器在實際應(yīng)用中，為使它有效

3、的抑制噪聲應(yīng)合理配接。組合濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，才成得到較好的EMI抑制效果。當濾波器的輸出阻抗與負載阻抗不相等式，EMI信號將其輸入端和輸出端都產(chǎn)生反射。這時電源濾波器對EMI噪聲的衰減，就與濾波器固有的插入損耗和反射損耗有關(guān)，可以用這點更有效抑制EMI噪聲。在實際設(shè)計和選擇使用EMI濾波器是，要注意濾波器的正確連接，以造成盡可能大的反射，是濾波器在很寬的頻率范圍內(nèi)造成較大的阻抗失配，從而得到更好的EMI抑制性能。當然濾波器對噪聲的抑制和取決于扼流圈的阻抗ZF的大小。由于差模電感濾波器很容易產(chǎn)生磁飽和，且電感濾波器的體積也比較大，因此目前很少使用，基本上都用共模濾波器來代替。實際應(yīng)用中共模

4、電感濾波器的兩個線圈之間也存在很大的漏感，因此，它對差模干擾信號也具有一定的濾波作用。同時還有電路中的分布電容和分布電感以及各個線圈電感值的差值都可以抑制差模信號。四：濾波器的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計根據(jù)EMC的定義和原理，EMC濾波電路不但要抑制本電子設(shè)備產(chǎn)生的EMI，同時也要對外來的EMI信號進行抑制。為了提高EMC濾波電路對外來EMI信號的抑制能力，最好在輸入端也安裝一個低通濾波器，并且這個低通濾波器對電子設(shè)備本身的EMI也有很強的抑制能力。由于EMI信號的頻譜非常寬，單獨用一個電感濾波器是很難達到要求的，因每種規(guī)格的電感濾波器只對某一頻段濾波效果最好，因此，最好同時采用具有高、中、低三種不同頻率濾

5、波特性的電感濾波器。圖1，多了一個L0低通濾波器，目的是為了提高對外來傳導的抑制能力。如果只考慮提高抑制本電子設(shè)備干擾的能力，可把C1、C2的連接位置移到電源線的最前端，即盡量靠近輸入端口，抑制干擾效果會更加顯著。共模干擾信號主要是通過電子設(shè)備對地的分布電容構(gòu)成回路傳輸?shù)模鐖D1中的C5就是干擾設(shè)備對地的分布電容。C5的容量與干擾設(shè)備的體積有關(guān)，與到地面的距離有關(guān)，若電子設(shè)備到地的距離是固定的，C5的容量大約在十幾微法到幾千微法之間。由于C5的容量很小，對低頻信號的阻抗很大，因此，能夠通過C5電容的共模干擾信號基本上都是高頻信號。 圖1 六：安規(guī)電容等級安規(guī)電容安全等級 應(yīng)用中允許的峰值脈沖電壓 過電壓等級（IEC664） X1 >2.5kV 4.0kV X2 2.5kV X3 1.2kV 安規(guī)電容安全等級 絕緣類型 額定電壓范圍 Y1 雙重絕緣或加強絕緣 250V Y2 基本絕緣或附加絕緣 150V 250V Y3 基本絕緣或附加絕緣 150V 250V Y4 基本絕緣或附加絕緣 <150V七：濾