电源滤波器的安装.pdf

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1、.正确使用滤波器阻塞电源扰动对装置的干扰提要：本文从电磁兼容新技术对电源滤波器在应用中应注意的安装问题着手，反观公司在装置组屏中确实存在安装方式不正确等影响电源滤波器实用效果问题，并指出电源模件易损坏和使用年限低与使用不当有不可分关系，对此提出了在改进安装方式的前提下，采用双极滤波的配置，以提高包括电源模件在内的整套装置的安全可靠性。尤其是对目前芯片缺陷因电源操作导致的装置异常现象，通过正确的使用电源滤波器，弥补芯片的抗干扰性能差的不足。0．前言电源滤波器是用于电子设备电源端口的低通滤波，通常具有衰减差

2、模骚扰和衰减共模骚扰两种的功能。差模衰减性能由滤波器的传输特性所决定，只要选择得当，通常比较容易达到；共模衰减性能由滤波器的安装方式和接入设备的方式有关，对此常常出问题。电源滤波器在变电站继电保护控制设备中得到广泛应用，但存在配置选择和安装不当影响其效能，并导致电源模件易受损坏使用寿命短的问题。如一套电子装置的使用年限应为10年，其中的部件要高于整组装置的使用年限。然而因电源模件易损坏，被限制使用年限仅为4年，这不能说与电源滤波器效能差不无关系。能量大的干扰波在得不到滤波器的有效抑制时，直接入侵到电源模

3、件，可导致电源模件的损坏；能量较小的干扰波在得不到滤波器的有效降缓时，虽不至于使电源模件损坏，但可通过电源输出端口侵入其它插件形成干扰，影响装置正常工作，甚至器件损害。近时期，公司使用供货商提供的新批次芯片生产的保护装置CPU插件在调试中发生故障率高，且出现在直流电源操作之后。从而可见，除芯片自身有缺陷外，电源操作所产生的电磁骚扰也是一种触发条件。如果在电源入口端装设的滤波器是有效的，就能降低器件的故障率。不难看出，保证电源滤波器在配置选型、安装接线方式上的正确性是确有必要。因此，对现行电源滤波器的合理

4、配置和不正确安装方式的改进也就成为必需。就以上问题，提出本人如下的看法和建议，仅供领导参考。1．直流电源滤波器的选用电源滤波器的主要性能指标是插入损耗，生产厂商所提供地参数是在50Ω的源和负载阻抗的测试环境下获得的，因为大多数射频测试设备采用50Ω的源、负载及电缆。用这种方法获得的滤波器性能参数是最优化的，只有当滤波器接入的源和负载的阻抗都是50Ω，才能获得如此好的效果。然而，变电站内的电子设备的电源大多是±220V（110V）直流电源都并接有大容量蓄电池，其阻抗很小；连接到电子设备逆变电源模件的特征阻

5、抗大约在150Ω，当整流器在电源波形的尖峰附近导通时，相当于短路，而在其它时间，..相当于开路，电源与负荷之间的阻抗变化差异较大。目前国内广泛采用的单级电源线滤波器，其对源和负载的阻抗都很敏感。因为滤波器由电感和电容组成，也是一个谐振电路。当滤波器工作在电源与负荷阻抗不匹配的条件下时，很容易因谐振产生增益，而不是衰减。这种增益通常出现在150kHz—10MHz的频率范围内，幅度可以达到10—20dB。因此，在源与负载不匹配的保护装置的电源输入回路中使用这类滤波电路，对骚扰源未必能起到好的隔离效果，可能会

6、适得其反。这使我们直接联想到一个事实，在直流电源回路使用这种单极滤波器后，并未能使装置的电源插件得到安全保障，使之成为易受损坏器件之一。如果选用两级或多级滤波器,可以使接入点内部保持在相对稳定的阻抗上，因此对负载及源的阻抗依赖不是很大，可以获得接近输入输出阻抗为50Ω的标称指标的性能。近年来，公司选用内置滤波电路的直流电源插件后，较少再外接电源滤波器。从滤波电路的结构来看，是属于单极滤波器，仍存在上述问题。近期，公司生产的保护装置采用供应商提供的新批次的芯片后，CPU插件故障率较高，对公司的产品质量和用

7、户信誉产生不利影响。对此批芯片因缺陷产生的故障现象来看，大多都发生在电源操作和电源掉闸后。这是否可认为，电源操作产生的电磁骚扰突显了芯片的缺陷，在目前没有更好的芯片更换的前提下，能否改进电源滤波器的配置和安装方式，降缓电源操作对芯片的干扰，以提高装置的安全可靠性。比如，在内置电源滤波电路的基础上，另装配一只电源滤波器，构成两极滤波，消除阻抗不匹配的影响，保持良好的传输特性。2．滤波器的安装与接线共模干扰的衰减主要决定于滤波器的安装方式和接入设备的接线方式，对此常出现问题。比如，在实际组屏装配中，滤波器的

8、安装和接线存在3处不合理的地方，存在以下缺陷：滤波器的金属外壳是接地点，有屏蔽罩的作用，应与接地的屏柜金属结构件良好接触。但两者间有油漆相隔，甚至有意加绝缘隔离；滤波器安装在屏柜的上部，到屏柜底部的接地铜排的接地引线长达2米以上，对高频骚扰电流入地通路中接进了高接地阻抗；输出线与输入连接线线没有分开，有的还是紧紧的扎在一起，输入端的高频骚扰源通过线间电容耦合到输出回路。由于以上不合理的选型和安装，使滤波器的效能降低，甚至丧失，致使电源模块成