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但却造成较大的漏电流

但却造成较大的漏电流

  滤波器原理:电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。​分离信号、抑制干扰是滤波器广泛和基本的运用,它具有宽的抑制频带和高的插入损耗。 滤波器是保证屏蔽设施整体屏蔽性能的重要辅助措施,它能滤去电源线和信号输入/输出线中的传导干扰。进入屏蔽室的各类电源线和信号线均需使用各类滤波器。

  电源滤波器就是对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电器设备。

  电源滤波器的功能就是通过在电源线中接入电源滤波器,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。利用电源滤波器的这个特性,可以将通过电源滤波器后的一个方波群或复合噪波,变成一个特定频率的正弦波。

  工作原理电源滤波器是一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。电源滤波器内部电路电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗失配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。

  性能测试漏电流性能测试泄漏电流是指在250VAC的电压下,相线和中线与滤波器外壳(地线)间流过的电流。它主要取决于接地电容(共模电容)的取值。较大的共模电容CY可以提高插入损耗,但却造成较大的漏电流。

  泄漏电流的测试电路如图所示:漏电流性能测试耐压性能测试为确保电源滤波器的性能以及设备和人身安全,必须进行耐压测试。耐压测试是在极端工作条件下的测试。若CX电容器的耐压性能欠佳,在出现峰值浪涌电压时,可能被击穿。它的击穿虽然不危及人身安全,但会使滤波器功能丧失或性能下降。

  CY电容器除了满足接地漏电流的要求外,还在电气和机械性能方面具有足够的安全余量,避免在极端恶劣的环境条件下出现击穿短路现象。故线一地之间的耐压性能对保护人身安全有重要意义,一旦设备或装置的绝缘保护措施失效,可能导致人员伤亡性能评定EMI电源滤波器在使用时考虑最多的是额定电压及电流值、耐压性能、漏电流三项,而其中最主要的评定性能为滤波器的插入损耗性能。

  EMI电源滤波器对干扰噪声的抑制能力用插入损耗I.L.(InserTIon Loss)来衡量。插入损耗定义为:没有滤波器接入时,从噪声源传输到负载的功率P1和接入滤波器后,从噪声源传输到负载的功率P2之比,用dB(分贝)表示。性能评定频域测试

  1、插入损耗的标准测试在标准测量法中规定,在50Ω~75之间的任一阻值的系统内测试它的插入损耗特性。

  2 、插入损耗的加载测试在EMI滤波器产品中,由于使用不合适的材料,共模扼流圈不可能保证完全对称会导致磁环的饱和,同时寄插入损耗的标准测试生差模电感也可能产生磁环的饱和,使得滤波器的实际使用情况与厂家提供数据有很大差距,因此必须对滤波器采用加载测试。

  3 、EMI滤波器的时域测试一般地,对于EMI电源滤波器我们只关心它的常规性能及频域抑制性能。而对于EMI信号线滤波器,由于传输线本身就会产生一定的电磁干扰,所以测试信号必然会产生一定的衰减。这时,我们就要对其进行时域传输性能上的测试。使用50kHz的方波对电容值为8000pF的滤波插针进行滤波,发现其时域的上升沿和下降沿有明显的变化。频域上,经过滤波后,方波信号的高频分量被滤除。对于通过同一滤波插针,方波的频率越高,其谐波信号被滤波插针衰减的将会越大,则方波的波形上升及下降时间将会越长。同样,对于同样的频率波形,通过滤波插针,其滤波容值越大,方波上升时间趋缓的程度越大。

  4、 EMI滤波器插损自动测试系统设计近年来,随着EMC测试的内容日趋复杂,测试工作量急剧增加,对测试设备在功能、性能、测试速度、测试准确度等方面的要求也日益提高。在这种情况下,传统的人工测试已经很难满足要求,再加上现在的国家标准(GB)和国家军用标准(GJB)均要求电磁兼容的检测必须自动进行,并且对数据后处理有严格的要求。

  因此,发展EMC自动测试成为必然之路。本文所建立的自动测试系统使用了虚拟仪器技术,基于信号源一频谱仪对EMI电源滤波器进行插损测试的系统。

  1、电源滤波器的不能存在电磁耦合路径①、电源输入线过长;②、电源滤波器的输入线和输出线靠的过近。此两种都是不正确的安装方式,问题的本质在于,滤波器的输入端电线和它的输出端电线之间存在有明显的电磁耦合路径。

  这样一来,存在于滤波器某一端的EMI信号会逃脱滤波器对它的抑制,不经过滤波器的衰减而直接耦合到滤波器的另一端去。因此滤波器输入与输出先需有效分开。另外,如上述两种把电源滤波器都是安装在设备屏蔽的内部,设备内部电路及元件上的EMI 信号会因辐射在滤波器的(电源)端引线上生成EMI 信号而直接耦合到设备外面去,使设备屏蔽丧失对内部元件和电路产生的EMI 辐射的抑制。当然,如果滤波器(电源)上存在有EMI 信号,也会因辐射而耦合到设备内部的元件和电路上,从而破坏滤波器和屏蔽对EMI 信号的抑制作用。

  2、不能将线缆困扎在一块一般来说,在电子设备或系统内安装电源滤波器时要注意的是,在捆扎设备电缆时,千万不能把滤波器(电源)端和(负载)端的电线捆扎在一起,因为这无疑加剧了滤波器输入输出端之间的电磁耦合,严重破坏了滤波器和设备屏蔽对EMI 信号的抑制能力。

  3、要尽量避免使用长接地线电源滤波器输出端连接变频器或电机的接线厘米为宜。因为过长的接地线意味着大大增加接地电感和电阻,它会严重破坏滤波器的共模抑制能力。较好方法是,用金属螺钉与星形弹簧垫圈把滤波器的屏蔽牢牢地固定在设备电源入口处的机壳上。

  4、电源滤波器输入线、输出线必须拉开距离电源滤波器输入线、输出线必须拉开距离,切忌并行,以免降低滤波器效能;

  5、电源滤波器外壳与机箱壳必须良好接触变频器专用滤波器金属壳与机箱壳必须保证良好面接触,并将接地线、电源滤波器的连接线宜选用双绞线电源滤波器的输入、输出连接线以选用屏蔽双绞线为佳,它可有效消除部分高频干扰信号

  滤波器为无源四端 LC滤波网络,通常由三级 LC滤波网络级联组成。滤波器主要由穿心电容、旁路电容和空心电感线圈构成,元件顺次安装,避免交扰。滤波器一般分五节,中间三节为 LC滤波网络,两端分别为输入端和输出端接线舱。因为磁场会耦合到滤波器的电感上影响滤波性能,因此滤波舱及输出端接线舱均应做到电磁密封。工作频率是选择电容器的最重要依据,电容器的可用频率范围在高端受到自谐振频率和高频电介质损耗的限制,在自谐振频率以上,电容器呈感性电抗,阻抗随频率增大而增大,因此在高端环境下,滤波器采用穿心电容器。穿心电容器的优良性能是由“同轴”性质产生的。用它的一个电极作中心导体,自感极小;而另一个电极做成管状并直接焊接或用螺钉拧紧在安装表面上,寄生电感小,从而提高了穿心电容器的自谐振频率,高频特性好;滤波器的壳体用镀锌钢板构成,导电性强,能保证接地良好,确保旁路电容能良好工作,保证屏蔽效能。滤波器整体为容性阻抗,因此电源滤波器在使用时会产生漏电电流。漏电电流的大小取决于滤波器对地电容的电容量,但是过度减小电容又会影响滤波器的滤波效果。为减小漏电电流的影响,应尽量使用三相平衡负载并保证屏蔽室接地良好,接地线应尽可能短并有足够截面,接地电阻小于 1欧姆。

  电源滤波器的安装:滤波器最有效的安装位置是在电源线到配电柜的入口处。为防止信号通过辐射泄漏,配电柜采用机箱屏蔽,达到保密要求,机箱上应尽量减少机械上不连续的结构(如盖板、通风口和接头等)。所有必须不连续部位的界面两端,在电气上应是连续的、以便形成一个低阻抗电流通路。通风口的设计应保证不降低所要求的机箱屏蔽效能。检修门或盖板若构成屏蔽设计的一部分,则应进行电搭接。搭接表面两端的最大搭接电阻应为 2.5毫欧。电源的输入端与输出端在配电柜分成上下两层,两层之间做屏蔽处理,防止线间干扰和信号通过辐射泄漏。

  光纤波导管,是依据电磁兼容原理中截止波导理论,当低于某一频率的电磁波通过一定直径一定深度的金属管时其能量会得到很大的衰减,确保该处的屏蔽性能符合要求。计算机网络线如为多模(或单模)光纤或光缆,可通过具有一定长度的光纤波导管进出屏蔽室,从而保证屏蔽性能。(注意在进出光纤波导管的光缆内不能含有金属加强筋)

  凡速率在 9600波特以下信号线均可采用数据信号滤波器,其他五类双绞线建议通过光端机或带光纤模块的集线器转换为光信号经光纤波导管接口引入屏蔽室内。

  进入屏蔽机房的各种非导体管线如光纤等,均应通过波导管或相应的滤波处理。预计每间屏蔽机房为10路光缆接入,共配置20只光纤波导管;通信屏蔽机房1路网线路网线接入,共配置光纤转换器4套;每间屏蔽机房3路电线只电话滤波器;每间屏蔽机房有一路门禁信号需过壁处理,共配置两只门禁信号滤波器;屏蔽室1路音频接入,配置音频信号滤波器一只;监控信号接入,配置1套视频光端机。

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