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大功率穿心電容選用的方法

來(lái)源:www.taohuay.cn 發(fā)布時(shí)間:2021-06-02 返回
  濾波器的輸入端和輸出端之間的雜散電容導(dǎo)致高頻干擾信號(hào)耦合,使濾波器對(duì)高頻干擾失去作用。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是用大功率穿心電容作為旁路電容。大功率穿心電容具有非常小的寄生電感,旁路阻抗非常小,并且由于采用隔離安裝方式,消除了輸入輸出端之間的高頻耦合。
  

大功率穿心電容


  隨著電子設(shè)備工作頻率的迅速提高,電磁干擾的頻率也越來(lái)越高,干擾頻率通常會(huì)達(dá)到數(shù)百M(fèi)Hz,甚至GHz以上。由于電壓或電流的頻率越高,越容易產(chǎn)生輻射,因此,正是這些頻率很高的干擾信號(hào)導(dǎo)致了輻射干擾的問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此,對(duì)用來(lái)解決輻射干擾的濾波器的一個(gè)基本要求就是要能對(duì)這些高頻干擾信號(hào)有較大的衰減,這種濾波器就是射頻干擾濾波器。普通干擾濾波器的有效濾波頻率范圍為數(shù)kHz數(shù)十MHz,而射頻干擾濾波器的有效濾波頻率范圍從數(shù)kHz到GHz以上。
  
  本樣本中的各種射頻濾波器都是基于大功率穿心電容制造的,并且安裝方式都是饋通形式的(輸入與輸出被金屬板隔離)。
  
  雖然本樣本中的射頻濾波器品種很多,但是每一種型號(hào)在設(shè)計(jì)時(shí)都考慮了具體使用場(chǎng)合的要求,使設(shè)計(jì)師能夠在性能、體積、成本等方面獲得滿意的結(jié)果。選擇射頻濾波器需要考慮的因素有:
  
  截止頻率:濾波器的插入損耗大于3dB的頻率點(diǎn)稱(chēng)為濾波器的截止頻率,當(dāng)頻率過(guò)截止頻率時(shí),濾波器就進(jìn)入了阻帶,在阻帶,干擾信號(hào)會(huì)受到較大的衰減。根據(jù)使用濾波器的場(chǎng)合不同(信號(hào)電纜濾波還是電源線濾波),可以用兩個(gè)方法來(lái)確定濾波器的截止頻率。在對(duì)信號(hào)電纜進(jìn)行濾波時(shí),根據(jù)有效信號(hào)的帶寬來(lái)確定,截止頻率要大于信號(hào)的帶寬,這樣才能確保有用信號(hào)不被衰減。在對(duì)電源線或直流信號(hào)線,濾波時(shí),由于有效信號(hào)的頻率很低,信號(hào)失真的問(wèn)題不是主要因素,因此主要根據(jù)干擾信號(hào)的頻率來(lái)定,要使干擾頻率全部落在濾波器的阻帶內(nèi)。濾波器的截止頻率越低,濾波器的尺寸越大,價(jià)格越高,因此沒(méi)有必要時(shí)(干擾的頻率不是很低時(shí)),不要盲目選用截止頻率過(guò)低的濾波器。
  
  插入損耗:指濾波器在阻帶的損耗數(shù)值(dB),每一種濾波器都有一張插入損耗與頻率對(duì)應(yīng)的表格,選用濾波器時(shí),根據(jù)干擾信號(hào)的頻率和需要衰減的程度確定對(duì)插入損耗的要求。需要注意的一點(diǎn)是,產(chǎn)品樣本上給出的插入損耗是在50系統(tǒng)中測(cè)量的,實(shí)際使用條件如果不是50,插入損耗會(huì)有差異。
  
  額定電壓:濾波器在正常工作時(shí)能夠長(zhǎng)時(shí)間承受的電壓,要注意正確選用直流和交流品種,在交流應(yīng)用場(chǎng)合優(yōu)良不能使用直流的品種,否則容易發(fā)生擊穿。由于幾乎所有的電磁兼容試驗(yàn)都有脈沖干擾的項(xiàng)目,因此在選用濾波器時(shí)要考慮這種高壓脈沖干擾的作用,耐壓值需要留有一定的富裕量。
  
  額定電流:濾波器在正常工作時(shí)能夠長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)的電流值,額定電流由濾波器的引線直徑?jīng)Q定,線徑越大,額定電流越大。對(duì)于濾波器組件,額定電流還與電感線圈的飽和特性有關(guān),當(dāng)電流過(guò)額定電流時(shí),濾波器的性能會(huì)下降。
  
  工作溫度范圍:濾波器件能確保預(yù)定性能和正常工作時(shí)所處的環(huán)境溫度,本樣本中的濾波器件除了特別標(biāo)出的以外,工作溫度范圍為有-55-+125C。
  
  濾波器的體積:濾波器的體積與濾波器的額定工作電壓、工作電流、截止頻率、插入損耗以及制造工藝有關(guān)。電氣性能基本相同的濾波器,由于不同的制造工藝而導(dǎo)致不同的體積,電氣性能接近時(shí),體積較大的濾波器價(jià)格較低(適合安裝空間較大的場(chǎng)合)。
  
  射頻濾波器的安裝方式對(duì)濾波器的性能有很大影響。首先射頻干擾濾波器必須以金屬板為隔離板,將濾波器的輸入和輸出隔離開(kāi)。其次,濾波器要與金屬板之間保持低阻抗的接觸,以確保濾波電容的旁路效果。*好將濾波器安裝在鍍錫或鋅的鋁板或鋼板上。為了保障的連接,一般要在濾波器的安裝法蘭與隔離板之間安裝內(nèi)齒墊片,而不能使用導(dǎo)電膠之類(lèi)的物質(zhì)來(lái)達(dá)到靠譜連接的目的。需要注意的問(wèn)題是,不同金屬的接觸面之間會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕,導(dǎo)致接觸阻抗增加。有些設(shè)備經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后,干擾情況變得嚴(yán)重,就是由于濾波器的接地阻抗增加導(dǎo)致的。特別是當(dāng)濾波器的低頻濾波效果降低時(shí),要考慮這種因素。
  
  濾波器類(lèi)型
  
  C 型饋通濾波器
  
  是一種避免高頻對(duì)地的噪音干擾的低自感應(yīng)裝置,成本低廉,適合應(yīng)用于高阻抗源和高負(fù)載的場(chǎng)合。
  
  L 型濾波器
  
  這是款帶有電感元件和電容元件的饋通濾波器,這種濾波器典型用于帶有低阻抗源和高阻抗負(fù)載的電路中,反之亦然。注意:其電感元件應(yīng)當(dāng)面向低阻抗源
  
  Pi 型濾波器
  
  Pi型濾波器是由兩個(gè)電容元件和在兩個(gè)電容元件之間的一個(gè)電感元件組成,對(duì)阻抗源和負(fù)載均表現(xiàn)為低阻抗。Pi型濾波器比C型,L型結(jié)構(gòu)提供更好的高頻濾波性能
  
  T型濾波器
  
  T型濾波器由兩個(gè)電感元件和一個(gè)電容元件組成。其電路結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為從任何一端的輸入均為高阻抗。它和Pi型濾波結(jié)構(gòu)相似,但沒(méi)有Pi型濾波器應(yīng)用廣泛,可應(yīng)用于開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域.
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