差雜模處理技巧.-1-供整改设计工程师参考

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  图1 共模滤波器模型                            图2 完整的差模滤波器模型


图3 组合滤波器电路

     图4 单环三相三线制滤波电路                      图5 双环三相三线制滤波电路

图６　单环有差模电感三相三线制滤波电路            图７　单环三相四线制滤波电路

图８　直流滤波电路

图９　二级π型滤波器
1 传导抗扰度
　　电网上的干扰可以分为连续的干扰和瞬态的干扰。这些干扰既可以来自共用电网的其他设备产生的传导性干扰，也可以由空间的电磁波在电力线上感应产生共模干扰。
　　对于设备威胁最大的干扰是幅度很大的瞬态干扰。这种瞬态干扰主要有两个来源，一个是电网上的感性负载断开时产生的脉冲电压，另一个是附近发生雷电时在电力线上感应的脉冲电压。
　　感性负载断开时瞬态干扰产生的机理如图1所示。
　　　　在电感负载的电路中，当开关断开时，根据电感的特性，电感上的电流不能突然消失，为了维持这个电流，电感上会产生一个很高的反电动势E，根据楞次定律，这个电压为：
图1:感性负载断开时瞬态干扰产生的机械原理
E = dj / dt = -L ( di / dt );j = 电感中的磁通（T×m2）;L = 电感（H）;i = 电感中的电流（A）
这个反电动势向电感的寄生电容C反向充电。随着充电电压的升高，触点上的电压也升高，当达到一定程度时，将触点击穿，形成导电通路，电容C开始放电，电压开始下降，当电压降到维持触点空气导通的电压以下时，通路断开，又重复上面的过程。这种过程一直重复到由于触点之间的距离增加，电容上的电压不能击穿触点为止。当电容上的电压不能通过击穿触点放电时，就通过电感回路放电，直到电感中的能量耗尽为止。
2 传导干扰发射
设备产生传导干扰发射的主要原因是设备中的开关电源。
开关电源
优点：体积小、效率高、调压范围宽…等，
缺點：干扰问题嚴重….。
开关电源干扰主要有两种：
1.电源奇次谐波发射，电源频率的奇次谐波是由于电源的输入电流不是正弦波所至
2.开关频率的射频发射，开关频率的射频发射是由于流过开关管和变压器的电流是脉冲波形所至
3 电源线干扰滤波器的原理

   除了浪涌干扰以外，各种形式的传导干扰问题（传导发射和抗扰度）都可以通过电源线滤波器解决。电源线滤波器的基本结构如所示。

图3电源线滤波器的基本结构
图3中各个器件的作用如下：
1.    差模滤波电容：跨接在火线和零线之间，对差模电流起旁路作用。 电容值为0.1～1μF。
2.    共模滤波电容：跨接在火线或零线与机壳地之间，对共模电流起旁路作用，电容值不能过大，否则会超过安全标准中对漏电流（3.5mA）的限制要求，一般在10000pF以下。医疗设备中对漏电流的要求更严，在医疗设备中，这个电容的容量更小，甚至不用。
3.    共模扼流圈：在普通的滤波器中，往往仅安装一个共模扼流圈，利用共模扼流圈的漏电感产生适量的差模电感，起到对差模电流的抑制作用。有时，人为地增加共模扼流圈的漏电感，提高差模电感量。共模扼流圈的电感量范围为1mH至数十mH，取决于要滤除的干扰的频率，频率越低，需要的电感量越大。
4.    强化差模滤波方法一：与共模扼流圈串联两只差模扼流圈，增大差模电感；
5.    强化差模滤波方法二：在共模滤波电容的右边增加两只差模扼流圈，同时在差模电感的右边增加一只差模滤波电容；
6.    强化共模滤波：在共模滤波电容右边增加一只共模扼流圈，对共模干扰构成T形滤波；
7.    强化共模和差模滤波：在共模扼流圈右边增加一只共模扼流圈，再加一只差模电容。