電源濾波器是電子設(shè)備中必不可少的部件之一，其主要功能是對(duì)輸入的電源信號(hào)進(jìn)行濾波處理，去除噪聲等雜波，提供平穩(wěn)穩(wěn)定的直流電壓或交流電壓，以保證電子設(shè)備的正常工作。電源濾波器在電子產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛，尤其是在需要保證信號(hào)穩(wěn)定性、可靠性和安全性的高端電子產(chǎn)品中。

|主要功能

除了以上的主要功能和作用外，電源濾波器還能起到以下一些作用：

過(guò)濾輸入電源中的高頻雜波，減小對(duì)系統(tǒng)的干擾并減少電磁輻射；

阻止供電回路中的瞬時(shí)變化，防止對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響；

避免電源線上的突發(fā)電流，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

|性能測(cè)試

那么電源濾波器如何進(jìn)行性能測(cè)試呢？

1、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(guò)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。

2、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)致人員傷亡。

3、性能評(píng)定

EMI電源濾波器在使用時(shí)考慮最多的是額定電壓及電流值、耐壓性能、漏電流三項(xiàng)，而其中最主要的評(píng)定性能為濾波器的插入損耗性能。

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(lái)衡量。插入損耗定義為:沒(méi)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。

|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

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(guò)濾波后，方波信號(hào)的高頻分量被濾除。

對(duì)于通過(guò)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(zhǎng)。同樣，對(duì)于同樣的頻率波形，通過(guò)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)和國(guó)家軍用標(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)。

審核編輯 黃宇