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1、电源撼波器的设计和仿真分析低压电器《以种如电源滤波器的设计和仿真分析周立夫,林明耀东南大学电气工程系,江苏南京摘要在工控系统或电子设备中,系统抗电磁干扰能力是衡量其稳定性或产品。电磁干扰优劣的一个重要指标主要通过电源使工频电网和系统内部发生双向的联系。本文在分析电磁干扰基础上,给出电源滤波器的仿真设计方案及其应用注意事项。该方案设计的滤波器用于空调控制线路电,取得较好的效果。源输入端第一作者周立夫关键词电磁干扰电谭滤波器仿真,,一男硕中图分类号文献标识码文章编号一以〕义欢〕那,士研究方向为微特电机理论及控制、电力电子技术应。用,了佗一召口刀口乒乙扒,几,,,,即比即朋,一,叩朋口川红
2、频或直流信号通过,使无用的干扰频率信号衰减。概述,对滤波器所滤除的噪声频率范围许多国家,,电子设备的应用日益广泛其引起的电磁干都制定了相应的规范标准如日本标准为,,扰一一正越来越为人们所重视轻者影响电子美国标准为,,,设备本身及周边相关设备的正常运行重者危及德国标准为电源开关频率约。人们的生命安全。按传播途径,分为传导干扰和辐射干扰。电路模型及参数确定传导干扰主要指由电源线传导至电子设备的干,,扰而辐射干扰指由于电子设备的引人其内部高电源滤波器主要由电容和电感等无源元件组频线路及其他感抗元件的电磁场交变产生的辐射成。因为干扰是双向的,故加装的电源滤波器也。,,,电磁波所造成的干扰因此
3、系统电源于扰是个应是双向的它既要抑制外部干扰又要防止设备,,又是潜在,双向干扰它既是外部干扰的对象的千自身运行时对外部产生干扰而且要能同时抑制。,。,扰源按形成的特点干扰分共模干扰又称共串模干扰和共模干扰根据上述要求常用的电。。、态干扰和串模干扰正态干扰共模干扰指的源滤波器电路模型如图所示图为,,,是两条电源线相对大地存在的干扰或噪声串模简单形式元器件数量相对较少但是滤波效果相。,干扰则指的是两条电源线之间的干扰抑制干扰对差些主要应用于对设备的稳定性和抗能传播的有效措施主要有加装滤波器,旁路高频信力要求不太高的场合图所用元器件数量相,号和干扰屏蔽并保持良好接地切断设备与外部对多些,但
4、是滤波效果较好图是在图。,。的磁联系将高频干扰信号工程实际,。回馈大地基础上再增加两差模扼流圈滤波效果更好如,。中往往几种措施同时结合使用果对滤波效果要求更高,还可在图或图电源滤波器的作用是使有用的频率如工。电路基础上再串接一级或多级滤波电路一一低压电器《侧帅南电撅撼波器的设计和仿真分析按,照所要抑制的噪声电压频率的下限值确定大·。一,致在两电路中分别跨接在两根人玩,,电源线和接地线之间主要是滤除共模干扰可选用陶瓷电容,根据滤波器漏电流的大小确定其容量,一般容量范围在卜。通过,,的漏电流经过接地线泄漏到大地个电容的,。中点经外壳可靠接地以减少接地阻抗如果电路是做在印制线路板上,应使接
5、地端通过电源输人端口与交流电源地线相通,且尽量加粗接地线。,二,一为的泄放电阻一般取它由。刁和一安全技术条件标准所推荐,表电感盆与额定电流的对应关系」额定电流一一飞主要参数指标在设计和使用滤波器时,考虑较多的是额定电压、额定电流值、插人损耗,和漏电流插人损耗图常用电源滤波器模型。是衡量滤波器性能优劣的主要指标电路中的元器件参数因滤波器设计指标不同,插入损耗。。,而有所差异以图为例进行分析该电路包插人损耗是指电源电路在接人滤波器前后输、。括共态扼流圈滤波电容和,,以及电阻出电压的变化测量时主要比较其幅值的变化表、共态扼流圈是绕在磁芯上的两个匝数相同绕向示为一致的线圈,其磁芯一般采用低损
6、耗、高导磁率、。“’“’一珍频率特性好的铁氧体材料共态式。,,扼流圈的接人对串模干扰不起作用出现共模干插人损耗用分贝值表示该值越大滤波器抑制干,,。扰时由于两个线圈的磁通方向相同经过藕合后扰的能力越强总电感量迅速增大,对共模干扰就呈现出较大的漏电流,。阻抗使共模干扰信号不易通过电感量的大,任何典型滤波器电路的共模电容都有一,,小与滤波器的额定电流有关额定电流越大就端接金属外壳,泄漏电流通过金属外壳泄漏到大。,,越小因为电流的增大使线圈的线径增大同一。,地从安全角度出发滤波器通过到接地端的。磁环上所能绕的线圈匝数必然相应减少与电泄漏电流要尽可能的小,否则一旦接触金属外壳,。,流的对应关
7、系见表川需要指出的是在允许。过大的漏电流可能危及人身安全滤波器对地泄,,的情况下尽量将取得大些以利于改善低频特漏电流的典型计算公式为。,性另一方面绕制线圈时不要损坏线圈表面绝吐二二队,缘层否则滤波器在接人电压时扼流圈线式中户一电网频率,通常厂。圈匝间可能发生电击穿而产生放电火花电路中共模电容,对图取,的个电容主要用来滤除串模干扰选用薄膜—,,二认电容上的压降取认,,,电容器叹的容量越大则插人损耗越大其值可不同—国家对漏电流安全规范标准各有不同,一一压“电源
