一、什么是電源濾波器?電源濾波器又稱“電源EMI濾波器”或者“EMI電源濾波器”，這是一種由電容、電感和電阻組成的濾波器，是濾波器的一種。它的作用是：對(duì)特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除，得到所需要的有效信號(hào)。

它是一種無源雙向網(wǎng)絡(luò)，一端是電源，另一端是負(fù)載，因此是一種阻抗適配網(wǎng)絡(luò)，主要是針對(duì)電源端口電磁騷擾的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，電源濾波器一般都設(shè)計(jì)為低通式，作為電子產(chǎn)品，工作的可靠性是它重要的特點(diǎn)，由于電磁噪聲存在使得電子產(chǎn)品受到其他設(shè)備的干擾導(dǎo)致工作異常。對(duì)于任何電源線上高頻傳導(dǎo)騷擾信號(hào)，都可以用差模干擾信號(hào)和共模干擾信號(hào)來描述。差模干擾在兩傳輸導(dǎo)線之間流動(dòng)，屬于對(duì)稱性干擾;共模干擾在傳輸導(dǎo)線與地之間傳輸，屬于非對(duì)稱性干擾。

二、電源濾波器原理如下圖是電源濾波器典型電路圖，其中：C1、C2是差模電容器，一般稱為X電容，電容容量很多時(shí)候選擇在0.01μF到0.47μF之間;Y1和Y2是共模電容，一般稱為Y電容，電容量不宜過大，一般在幾十納法左右，選的太大容易引起漏電;L1為共模扼流圈，它為同向繞在同一個(gè)鐵氧體環(huán)上的一對(duì)線圈，電感量約為幾毫亨，對(duì)于共模干擾電流，兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是同方向的，共模扼流圈表現(xiàn)出較大的阻抗，從而起到衰減干擾信號(hào)的作用;而對(duì)于差模信號(hào)，兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)抵消，因此不會(huì)影響到電路的性能。需要注意的是這是一級(jí)濾波器電路，如果想要效果得到更好可以采用二級(jí)濾波。

三、電源濾波器性能指標(biāo)判斷一個(gè)電源濾波器優(yōu)劣就要了解電源濾波器有哪些性能指標(biāo)，電源濾波器的主要參數(shù)有：額定電壓、額定電流、漏電流、絕緣電阻、耐壓值、工作溫度、插入損耗等。其中最重要的是插入損耗，插入損耗經(jīng)常用“IL”來表示，有時(shí)候也稱插入衰減，這項(xiàng)指標(biāo)是價(jià)電源濾波器性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)，通常用分貝數(shù)或頻率特性曲線來表示。它是指濾波器接入線路前后，測(cè)試信號(hào)從電源端傳到負(fù)載端的功率比或端口電壓比。分貝數(shù)越大，說明抑制干擾的能力就越強(qiáng)。例如插入損耗有些可以用50歐姆測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試，如下圖是某電源濾波器插入損耗圖

四、如何選擇因此選購電源濾波器時(shí)候，要充分考慮相數(shù)、額定電壓、額定電流、漏電流大小、認(rèn)證、體積以及形狀、插入損耗等，額定電壓/電流要符合產(chǎn)品所需，漏電流不能選擇太大的，選擇有相關(guān)認(rèn)證體系的電源濾波器，體積和形狀根據(jù)實(shí)際來決定，插入損耗選擇抑制能力強(qiáng)一點(diǎn)的等等。

除了這些還需要根據(jù)實(shí)際需要，例如有些電源濾波器是軍用級(jí)的有些是工業(yè)級(jí)的，有些是家庭設(shè)備專用，有些是變頻器專用，有些是醫(yī)療設(shè)備專用......只有確定了使用對(duì)象才能選擇好適合自己的電源濾波器，其實(shí)只要基本條件滿足的話，很多時(shí)候都是考慮價(jià)格成本的問題。

電磁干擾兩種途徑

第一種是傳導(dǎo)干擾：當(dāng)工作電流在不允許范圍內(nèi)波動(dòng)過大致使局部電網(wǎng)上電壓不穩(wěn)定，最終影響本地電網(wǎng)的設(shè)備工作;

第一種是輻射干擾：設(shè)備中工作電流或者電壓的波動(dòng)變化產(chǎn)生電磁輻射，影響到其它設(shè)備的工作。

電磁干擾的影響很大，一般會(huì)使設(shè)備閃屏或者其他異?，F(xiàn)象，設(shè)備的性能得不到很好的體現(xiàn)，有時(shí)候還會(huì)死機(jī)，甚至不能正常工作，電源濾波器在這方面起到重要作用。

電磁干擾三要素：發(fā)生源、傳播路徑、接收源

抑制電磁干擾，一種是加電源濾波器，這是從傳播路徑著手，電源濾波器最基本的作用就是抑制傳導(dǎo)干擾，提高對(duì)副射干擾的抑制能力;另一種是加屏蔽裝置，這是從接收源本身著手，屏蔽裝置主要是針對(duì)輻射干擾，既防止本身電磁波的外泄而造成新的干擾源，又避免受到外來輻射的干擾，這好比加濕器的震蕩源，一般都有固定的震蕩頻率，只要加以屏蔽罩就就可以減少電磁干擾對(duì)其他部分的影響，甚至避免形成天線效應(yīng)。

電源濾波器的原理：電源濾波器原理是使濾波器的阻抗與干擾源的阻抗不匹配，從而使干擾信號(hào)沿干擾源進(jìn)來的方向反射回去，從而降低干擾源的影響，電源濾波器是由 LC 網(wǎng)絡(luò)組成。

電源濾波器原理組成電路

L1為共模電感，它的上下為一對(duì)共模電感線圈，這兩個(gè)線圈繞在同一鐵芯上，匝數(shù)和相位都相同(繞制反向)。這樣，當(dāng)電路中的正常電流流經(jīng)共模電感時(shí)，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁場(chǎng)而相互抵消，此時(shí)正常信號(hào)電流主要受線圈電阻的影響(和少量因漏感造成的阻尼);當(dāng)有電流流經(jīng)線圈時(shí)，由于共模電流的同向性，會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場(chǎng)而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效果，以此衰減共模電流，達(dá)到濾波的目的。

Y電容是分別跨接在電力線兩線和地之間(L-E，N-E)的電容，一般是成對(duì)出現(xiàn)，如圖Y1和Y2，基于漏電流的限制，Y電容值不能太大，一般是nF級(jí)，Y電容抑制共模干擾。

濾波電路

電源濾波器原理組成電路

共模電感

這兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互加強(qiáng)，對(duì)外呈現(xiàn)出的總電感明顯加大，這樣對(duì)稱干擾分量就被相線與零線之間的X2電容 大大抑制了，電源濾波器在使用時(shí)必須安裝在電源的輸入端，也就是把電源濾波器串入電網(wǎng)和設(shè)備電源線之間。現(xiàn)在電源濾波器都集成化以及模塊花化。

電源濾波器

有些電源濾波器有兩級(jí)電路，這樣效果相對(duì)更好

二級(jí)濾波電路

電源濾波器主要參數(shù)

①工作電壓：濾波器能安全工作的穩(wěn)定電壓。單相電的濾波器的工作電壓一般為 250V ，而三相電的工作電壓為 420V ;

②插入損耗 ：由于電源濾波器串接電網(wǎng)和設(shè)備電源線之間，而電源濾波器作為一種無源網(wǎng)絡(luò)，勢(shì)必造成電壓的跌落，這就導(dǎo)致由電源濾波器引起的插入損耗。 因此,濾波器的插入損耗 A通常是在設(shè)備不工作時(shí)用 50Ω 的電阻為測(cè)量，然后作出衰減曲線，對(duì)于不同的干擾源和具體設(shè)備，實(shí)際的損耗曲線可能會(huì)存在較大的差異，因此，一個(gè)濾波器是否能有效地抑制具體電網(wǎng)上的干擾，要經(jīng)過實(shí)際測(cè)量后才能斷定。，從而選擇出適合自己的濾波器;

③工作電流 ：允許的工作電流和工作溫度有一定的關(guān)系，一般的濾波器只給出室溫( 20 ℃ )下的值，有時(shí)也給出某個(gè)較高溫度( 40 ℃ 或 45 ℃ )下的值，參數(shù)可參照實(shí)際實(shí)物;

④漏電流 ：由于在相線和零線之間有X2電容器存在，當(dāng)電源接通時(shí)，電流就會(huì)通過電容器流入地端，這就導(dǎo)致漏電流的存在。