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三、濾波器參數和測試方法
來源:成都意維高科技有限公司       發布日期:2015-10-09   瀏覽數:5529    分享到:
 

三、濾波器參數和測試方法

1. 什麽是電源濾波器的重要規格參數?

對供方或客戶來講,為了保證合格元件的使用不受幹擾,采用同樣的技術來驗證電氣參數是相當重要的。必須清楚理解的三種參數是:高壓測試、泄漏電流和插入損耗。

2. 如何測量插入損耗?

最常見的設置是使電源和阻性負載阻抗均為50Ω。插入損耗的測量最重要的一點是一致性,具體測試方法如下:
使用頻譜分析儀,或調頻接收器或跟蹤發生器,在不帶濾波器時建立一個零dB參考點。然後插入濾波器,記錄在所需頻率範圍內提供的衰減。
對於電源線濾波器,食色视频感興趣的是兩種不同模式的衰減:
共模(CM)幹擾信號--相線(L)與地(E)和中線(N)與地(E)間的信號。即圖5中的U1和U2。
差模(DM)幹擾信號--相線(L)與中線(N)間的信號。即圖5中的U3。
由於電源濾波器既能抑製共模EMI信號,又能抑製差模EMI信號,所以插入損耗也應有共模插入損耗和差模插入損耗。
在測量共模插入損耗時,將濾波器電源端的L和N並在一起,信號源接在電源端和接地端之間。同時濾波器負載端的L和N也並在一起,接收機接在電源端和接地端之間,如圖6所示。
在測量差摸插入損耗時,要分別在信號源和接收機端接入不平衡-平衡變換器和平衡-不平衡變換器,如圖7所示。


本手冊給出的共模和差模插入損耗是按上述規定測得的。還有其他插入損耗的測量方法,請參見相關資料。
需要說明的是,本手冊提供的EMI濾波器的插入損耗與實際使用的濾波器的對幹擾信號的衰減不會等同,有時還會相差甚遠。這是因為本手冊給出的插入損耗是在50Ω係統內測得的,而實際應用時EMI濾波器端接的阻抗不是50Ω,這是產生差別的根本原因。

3. 插入損耗有何作用?

標準插入損耗數據不能精確地得出濾波器在設備中的性能,但是可以作為進料檢驗時驗證產品吻合性的重要手段。
判斷標準為:以標準方式所測得的插入損耗必須滿足或超過樣本上的數據。也就是說,“典型”插入損耗數據是無意義的。您所測得的數據應為最小值。樣本上的大多數插入損耗數據是其能保證的最小值,可以測試此值,以說明元件的符合性。

4. 什麽是高壓測試

高壓測試針對的是濾波器的電容組件及絕緣部分,它通過施加一個比正常運行電壓高許多的電壓來測試。高壓測試的目的在於確保該濾波器的安全及可靠性。
所有主要的安全機構都需要對電源線濾波器進行高壓測試,另外還要求每個產品在生產時要進行高壓測試,以驗證線對地元件及絕緣體的整體性。每個濾波器都經過兩次高壓測試:一次是在組裝過程中,一次是在裝成成品後。將高壓測試作為一種進料檢驗程序,需要全麵地了解其使用及限製。
高壓測試時電壓施加於每根線(對VDE,兩根線綁到一起)到地和線到線、線到地電壓通常要高些。試驗電壓可以為AC或DC,DC電壓至少是AC電壓的1.414倍。
對進料檢驗試驗,食色视频建議使用每種濾波器說明頁上的“試驗電壓”一欄所規定的值。
根據國際安全標準的規定,試驗電壓的測試步驟為

1) EMI濾波器的負載端不接負載

2) 施加到濾波器規定端子之間的試驗電壓應按一定的速率,逐步升高並達到規定幅值

3) 在規定時間內保持該電壓不變。在此過程中,濾波器不應該被擊穿。

需要提請用戶注意的是:

1) 這些電壓可能是致命的,請采用最安全的措施來保護試驗作業者。

2) 不能在濾波器上重複多次施加試驗電壓,否則要損壞濾波器。本公司生產的EMI濾波器在出廠時已全部進行了2次試驗電壓的加載測試,故根據中華人民共和國通信業標準YD/T777-1999中的第5.5款的規定,若用戶驗收濾波器要再次施加試驗電壓,應將電壓幅值降低25%進行測試;

3) 試驗電壓必須按一定的速率逐步升高,最終達到規定幅值。不能用直接加試電壓的方法來進行測試,即在很短的時間內把試驗電壓從零增加到規定幅值,會損壞濾波器。

4) EMI濾波器在質量鑒定時,施加的試驗電壓時間為1分鍾,而在生產檢測時,施加的試驗電壓

5) 對線到線高壓測試:大多數濾波器具有一個泄漏電阻(典型值為100KΩ到10MΩ)來對線到線電容放電。要保證高壓測試儀跳閘點的設置高於泄漏電阻上流過的電流:10mA通常是一個安全值。

6) 三相EMI濾波器的試驗電壓的試驗方法同單相EMI濾波器。

5. 什麽是泄漏電流

泄漏電流是電源線濾波器的一個重要參數。它雖不是產品品質的一個函數,但卻是線對地電容值的一個直接函數。電容值越大,對共模電流的阻抗越小,共模幹擾抑製越大。因此,泄漏電流是濾波器性能的一種指標,越高越好。
安全機構要指定最大允許泄漏電流是為了限製預期的接地返回電流值。線對地電容對50Hz/60Hz電流提供了流向機殼的通道。隻要設備接地,這些電流將在接地回路中流動,並不會造成危險。但是大家要知道,接地回路再可靠,也存在概率極小的失效,此時接地回路的溝通可能經過人體。為避免這種情況的發生,最大泄漏電流參數必須要有限製,將接地返回電流限製為一安全值,典型為0.5到5.0mA。安全機構規定的限製是基於最終用戶設備的參數,如下表所示:

國家 規範 對1級接地設備的限製
USA UL1950 3.5mA,120V.60Hz
Canada C22.2 No.950 3.5mA,120V.60Hz
Europe EN60950 3.5mA,250V.60Hz

由於泄漏電流的最大來源通常是電源線濾波器,因此對濾波器本身,設置最大泄漏電流限製時要非常謹慎。在工業上有一種傾向,就是規定最小泄漏電流,以符合所有安規要求,通常為0.5mA。這種規定不應隨意決定,因為允許一個較大的泄漏電流可能使濾波器的成本降低、外形減小。

EMI濾波器漏電流測量步驟如下:

1) EMI濾波器的負載端不接負載。為了測試安全,建議在電源端插入隔離變壓器。

2) 將單刀雙擲開關S分別與濾波器的L和N端相連,在S和E端之間接毫安表。

3) 在EMI濾波器電源端加載額定電壓,當S分別與L和N端接通時,從毫安表上可讀到2個漏電流數值,這兩個數值都必須小於規定的漏電流值。


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