解析電源濾波器在使用中常見錯(cuò)誤

在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程中，我們常遇到這樣的情況：雖然設(shè)計(jì)工程師在設(shè)備電源線上接了電源濾波器，但是該設(shè)備還是不能通過"傳導(dǎo)騷擾電壓發(fā)射"測(cè)試，工程師懷疑濾波器的濾波效果不好，不斷更換濾波器，仍不能得到理想的效果。

分析設(shè)備超標(biāo)的原因，不外乎以下兩個(gè)方面：

1)設(shè)備產(chǎn)生的騷擾太強(qiáng);

2)設(shè)備的濾波不足。

對(duì)于第一種情況，我們可以通過在騷擾源處采取措施，降低騷擾的強(qiáng)度，或者增加電源濾波器的階數(shù)，提高濾波器對(duì)騷擾的抑制能力來解決。對(duì)于第二種情況，除了濾波器自身性能不好以外，濾波器的安裝方式對(duì)它

的性能影響很大。這一點(diǎn)往往是被設(shè)計(jì)工程師忽視的。在很多測(cè)試中，我們通過更改濾波器的安裝方式就能

使設(shè)備順利通過測(cè)試。下面是一些常見的濾波器錯(cuò)誤安裝方式對(duì)濾波器性能影響的實(shí)例。

1 輸入線太長

許多設(shè)備的電源線進(jìn)入機(jī)箱后，經(jīng)過很長的導(dǎo)線才接到濾波器的輸入端。例如，電源線從機(jī)箱后面板輸入，走行到前面板的電源開關(guān)，又回到后面板接到濾波器?；蛘邽V波器的安裝位置距離電源線入口較遠(yuǎn)，造成引線太長。如圖1所示。

圖1 電源線過長示意圖

由于電源入口到濾波器輸入端的引線過長，設(shè)備產(chǎn)生的電磁騷擾通過電容性或電感性耦合，重新耦合到電源線上，而且騷擾信號(hào)的頻率越高，耦合越強(qiáng)，造成實(shí)驗(yàn)失敗。

2 濾波器輸入輸出線平行走線

有的工程師為了使機(jī)箱內(nèi)部的走線美觀，常常把線纜捆扎在一起，這對(duì)電源線是不允許的。如果把電源濾波器的輸入輸出線平行走線或捆扎在一起，由于平行傳輸線之間存在分布電容，這種走線方式相當(dāng)于在濾波器的輸入輸出線之間并接了一個(gè)電容，為騷擾信號(hào)提供了一條繞過濾波器的路徑，導(dǎo)致濾波器的性能大幅下降，頻率很高時(shí)甚至失效(如圖2所示)。等效電容的大小與導(dǎo)線距離成反比，與平行走線的長度成正比。等效電容越大，對(duì)濾波器性能的影響越大。

圖2 平行走線對(duì)濾波器的影響

3 濾波器接地不好，濾波器的殼體沒有和金

屬機(jī)箱良好搭接

這種情況也比較普遍。許多工程師安裝濾波器時(shí)，濾波器的殼體和機(jī)箱之間搭接不良(有絕緣漆);同時(shí)，使用的接地線較長，這將導(dǎo)致濾波器的高頻特性變壞，降低濾波性能。由于接地線較長，在高頻時(shí)導(dǎo)線的分布

電感不能忽視，如果濾波器搭接良好，干擾信號(hào)可以通過殼體直接接地。如果濾波器的殼體和機(jī)箱之間搭接

不良，相當(dāng)于濾波器的殼體(地)與機(jī)箱之間存在一個(gè)分布電容，這將導(dǎo)致濾波器高頻時(shí)接地阻抗較大，尤其

在分布電感和分布電容諧振的頻率附近，接地阻抗趨于無窮。濾波器接地不良對(duì)濾波器性能的影響如圖3所示。

從圖3中可以看到，由于濾波器接地不良，接地阻抗較大，有一部分騷擾信號(hào)能通過濾波器。為了解決搭接不良，應(yīng)把機(jī)箱上的絕緣漆刮掉，保證濾波器殼體和機(jī)箱有良好的電氣連接。

圖3 濾波器接地不良對(duì)濾波器性能的影響

圖4給出了一種理想的安裝電源濾波器的例子，供設(shè)計(jì)工程師參考。

圖4 電源濾波器安裝示例

在這種安裝方式下，濾波器的殼體和機(jī)殼接觸良好，堵住電源線在機(jī)箱上的開口，提高了機(jī)箱的屏蔽性能;另外，濾波器的輸入輸出線之間有機(jī)箱屏蔽相隔離，消除了輸入輸出線之間的騷擾耦合，保證濾波器的濾波性能。

濾波器的安裝方式直接影響了濾波器的濾波效果，為了充分發(fā)揮濾波器的性能，在安裝濾波器時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

1)在電源入口處就近安裝，最好用濾波器殼體蓋住

機(jī)箱上的電源線入口孔;

2)接地線越短越好;

3)濾波器殼體與機(jī)箱良好搭接;

4)濾波器輸入輸出線分開，不能并行或交叉;

5)避免濾波器附近有強(qiáng)干擾源。

6 結(jié)論

本文主要介紹了電磁脈沖傳感器在強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)下的校準(zhǔn)方法，被測(cè)裝置采用模擬量光纖傳輸系統(tǒng)傳輸脈沖信號(hào)，具有噪聲低，非線性失真小，動(dòng)態(tài)范圍大的特點(diǎn)。通過測(cè)量獲得了對(duì)傳感系統(tǒng)的峰值響應(yīng)靈敏度，一組實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì)顯示，這一校準(zhǔn)方法具有較好的一致性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：一方面，以現(xiàn)有電磁脈沖模擬器為基礎(chǔ)，可產(chǎn)生滿足標(biāo)定要求的脈沖電場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)中電場(chǎng)傳感器測(cè)量波形與模擬器負(fù)載電壓測(cè)量波形一致，采用分壓器測(cè)得電壓可獲得標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)的電場(chǎng);另一方面，不同校準(zhǔn)裝置中獲得的標(biāo)定數(shù)據(jù)一致性較好。在本文研究中未考慮傳感器的置入對(duì)場(chǎng)的均勻性的影響，下一步研究中將進(jìn)一步評(píng)估。