EMI滤波器的技术参数及测试方法
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:643
主要技术参数
emi滤波器的主要技术参数有:额定电压、额定电流、漏电流、测试电压、绝缘电阻、直流电阻、使用温度范围、工作温升tr、插入损耗adb、外形尺寸、重量等。上述参数中最重要的是插入损耗(亦称插入衰减),它是评价电磁干扰滤波器性能优劣的主要指标。
插入损耗(adb)是频率的函数,用db表示。设电磁干扰滤波器插入前后传输到负载上的噪声功率分别为p1、p2,有公式:
adb=10lg(p1/p2) (1)
假定负载阻抗在插入前后始终保持不变,则p1=v12/z,p2=v2 2/z。式中v1是噪声源直接加到负载上的电压,v2是在噪声源与负载之间插入电磁干扰滤波器后负载上的噪声电压,且v2<<v1.代入(1)式中得到:
adb=20lg(v1/v2) (2)
插入损耗用分贝(db)表示,分贝值愈大, 说明抑制噪声干扰的能力愈强。鉴于理论计算比较烦琐且误差较大,通常是由生产厂家进行实际测量,根据噪声频谱逐点测出所对应的插入损耗,然后绘出典型的插入损耗曲线,提供给用户。图5给出一条典型曲线。由力疔见,该产品可将1mhz~30mhz的噪声电压衰减65db。
计算emi滤波器对地漏电流的公式为:
ild=2πfcvc (3)
式中,ild为漏电流,f是电网频率。以图1为例,f=50hz,c=c3+c4=4400pf,vc是c3、c4上的压降,亦即输出端的对地电压,可取vc≈220v/2=110v。由(3)式不难算出,此时漏电流ild=0.15ma。c3和c4若选4700pf,则c=4700pf×2=9400pf,ild=0.32ma。显然,漏电流与c成正比。对漏电流的要求是愈小愈好,这样安全性高,一般应为几百微安至几毫安。在电子医疗设备中对漏电流的要求更为严格。
需要指出,额定电流还与环境温度ta有关。例如国外有的生产厂家给出下述经验公式:
i=i1×[(85-ta)/45的根据2次方]
式中,i1是40℃时的额定电流。举例说明,当ta=50℃时,i=0.88i1;而当ta=25℃时,i=1.15i1。这表明,额定电流值随温度的降低而增大,这是由于散热条件改善的缘故
测量插入损耗的方法
测量插入损耗的电路如图6所示。e是噪声信号发生器,zi是信号源的内部阻抗,zl是负哉阻抗,一般取50ω。噪声频率范围可选10khz~30mhz。首先要在不同频率下分别测出插入前后负载上的噪声压降v1、v2,再代入(2)式中计算出每个频率点的adb值,最后绘出插入损耗曲线。需要指出,上述测试方法比较烦琐,每次都要拆装emi滤波器。为此可用电子开关对两种测试电路进行快速切换。
主要技术参数
emi滤波器的主要技术参数有:额定电压、额定电流、漏电流、测试电压、绝缘电阻、直流电阻、使用温度范围、工作温升tr、插入损耗adb、外形尺寸、重量等。上述参数中最重要的是插入损耗(亦称插入衰减),它是评价电磁干扰滤波器性能优劣的主要指标。
插入损耗(adb)是频率的函数,用db表示。设电磁干扰滤波器插入前后传输到负载上的噪声功率分别为p1、p2,有公式:
adb=10lg(p1/p2) (1)
假定负载阻抗在插入前后始终保持不变,则p1=v12/z,p2=v2 2/z。式中v1是噪声源直接加到负载上的电压,v2是在噪声源与负载之间插入电磁干扰滤波器后负载上的噪声电压,且v2<<v1.代入(1)式中得到:
adb=20lg(v1/v2) (2)
插入损耗用分贝(db)表示,分贝值愈大, 说明抑制噪声干扰的能力愈强。鉴于理论计算比较烦琐且误差较大,通常是由生产厂家进行实际测量,根据噪声频谱逐点测出所对应的插入损耗,然后绘出典型的插入损耗曲线,提供给用户。图5给出一条典型曲线。由力疔见,该产品可将1mhz~30mhz的噪声电压衰减65db。
计算emi滤波器对地漏电流的公式为:
ild=2πfcvc (3)
式中,ild为漏电流,f是电网频率。以图1为例,f=50hz,c=c3+c4=4400pf,vc是c3、c4上的压降,亦即输出端的对地电压,可取vc≈220v/2=110v。由(3)式不难算出,此时漏电流ild=0.15ma。c3和c4若选4700pf,则c=4700pf×2=9400pf,ild=0.32ma。显然,漏电流与c成正比。对漏电流的要求是愈小愈好,这样安全性高,一般应为几百微安至几毫安。在电子医疗设备中对漏电流的要求更为严格。
需要指出,额定电流还与环境温度ta有关。例如国外有的生产厂家给出下述经验公式:
i=i1×[(85-ta)/45的根据2次方]
式中,i1是40℃时的额定电流。举例说明,当ta=50℃时,i=0.88i1;而当ta=25℃时,i=1.15i1。这表明,额定电流值随温度的降低而增大,这是由于散热条件改善的缘故
测量插入损耗的方法
测量插入损耗的电路如图6所示。e是噪声信号发生器,zi是信号源的内部阻抗,zl是负哉阻抗,一般取50ω。噪声频率范围可选10khz~30mhz。首先要在不同频率下分别测出插入前后负载上的噪声压降v1、v2,再代入(2)式中计算出每个频率点的adb值,最后绘出插入损耗曲线。需要指出,上述测试方法比较烦琐,每次都要拆装emi滤波器。为此可用电子开关对两种测试电路进行快速切换。