电源滤波设计关键基础精华集锦
滤波器的插损测量当不得真。举例来说,如果我们发现100KHz超标13dB,选择了一款滤波器,从插损曲线上看出其在100KHz时的插损是20dB,觉得此滤波器用上去就肯定就没问题,那就错了,因为厂家的插损曲线都是在50Ω-50Ω的标准阻抗下测得,实际上的应用现场,基本可以肯定不是如此标准的源阻抗和负载阻抗特性,所以滤波器的衰减效果会大打折扣,因此,选择的时候对拟抑制的频率点必须至少留出20dB的余量,如上例就需选择100KHz时插损不低于33dB的滤波器。
另外插损分共模插损和差模插损,一般对30MHz以上的干扰,选择共模插损满足上面要求的滤波器,10MHz以下的干扰选择差模插损满足要求的滤波器,对上例100KHz,选择差模插损33dB的滤波器。
7.滤波器的安装形式
这个问题好理解,一般有板式(有可焊插针引脚)、螺丝固定安装、IEC标准(带单相220V三针输入)、带开关的IEC,这个根据实际结构功能要求选择即可。
8.安装工艺规范
滤波器的安装是仅次于电路结构形式和组成器件指标的技术要素。主要体现在滤波器的位置、接地的措施。位置要求靠近输入或输出端,为的避免输入端输出端线缆上的高频干扰辐射出来影响到其他电路;输入线输出线不得并行走线,不得靠近走线,以免相互串扰造成该干净的干净不了;滤波器课题是金属壳体,接地要求面接地而不是线接地,须保证整个面与地接触良好,不能仅靠固定引脚的螺丝或上面引出的接地导线来接地,导线接地的引线电感量大,高频接地阻抗偏高导致高频接地不良,滤波效果不好;接地线缆不宜用拧接方式,必须选用焊接方式。
9.滤波器的Q值
Q值对实际滤波效果影响倒不大,但Q值代表的是损耗 / 输入功率,Q值越高,说明损耗越大,意指会有部分能量在滤波器的电感上被损耗掉。在一般的低功率电源滤波器和信号滤波器上,此问题不会太突出。但在较大功率的滤波器上,这个损耗不可小视,一是会引起发热,发热后的电容会引起较大的负面影响,漏电流、耐压、容值等都会随温度变化而变化;二是耗电量大会导致无谓的电损失。
10.其他
另外的内容就是滤波器的内部了,作为用户是看不到的,灌封胶的灌封均匀致密程度、器件和金属之间绝缘纸的厚度,这些用户只能通过讯问的方式了解了,至于生产厂家说不说实话,全凭天命。
八、开关电源中选取滤波电容的三个主要参数
开关电源中选取滤波电容的三个主要参数
许多电子设计者都知道滤波电容在电源中起的作用,但在开关电源输出端用的滤波电容
上,与工频电路中选用的滤波电容并不一样,在工频电路中用作滤波的普通电解电容器,其
上的脉动电压频率仅有100 赫兹,充放电时间是毫秒数量级,为获得较小的脉动系数,需要
的电容量高达数十万微法,因而一般低频用普通铝电解电容器制造,目标是以提高电容量为
主,电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。
在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器,其上锯齿波电压的频率高达数十千
赫,甚至数十兆赫,它的要求和低频应用时不同,电容量并不是主要指标,衡量它好坏的则
是它的阻抗一频率特性,要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等的阻抗,同时,对
于电源内部,由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声,亦能有良好的滤波
作用,一般低频用普通电解电容器在10 千赫左右,其阻抗便开始呈现感性,无法满足开关
电源使用要求。
开关稳压电源专用的高频铝电解电容器,它有四端个子,正极铝片的两端分别引出作为
电容器的正极,负极铝片的两端也分别引出作为负极。稳压电源的电流从四端电容的一个正
端流入,经过电容内部,再从另一个正端流向负载;从负载返回的电流也从电容的一个负端
流入,再从另一个负端流向电源负端。
因为四端电容具有良好的高频特性,它为减小输出电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪
声提供了极为有利的手段。
高频铝电解电容器还有多芯的形式,它将铝箔分成较短的若干小段,用多引出片并联连
接以减小容抗中的电阻成份,同时,采用低电阻率的材料并用螺杆作为引出端子,以增强电
容器承受大电流的能力。
叠片电容也称为无感电容,一般电解电容器的芯子都卷成圆柱形,等效串联电感较大;
叠片电容的结构和书本相仿,因流过电流产生的磁通方向相反而被抵消,因而降低了电感的
数值,具有更为优良的高频特性,这种电容一般做成方形,便于固定,还可以适当减小占机
体积。
此外,还有一种将四端和叠片相结合的四端叠片式高频电解电容器,它综合了两者的优
点,高频特性更佳。
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