解析電源濾波器在使用中常見錯誤

在實驗測試過程中，我們常遇到這樣的情況：雖然設計工程師在設備電源線上接了電源濾波器，但是該設備還是不能通過"傳導騷擾電壓發射"測試，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。

分析設備超標的原因，不外乎以下兩個方面：

1)設備產生的騷擾太強;

2)設備的濾波不足。

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

的性能影響很大。這一點往往是被設計工程師忽視的。在很多測試中，我們通過更改濾波器的安裝方式就能

使設備順利通過測試。下面是一些常見的濾波器錯誤安裝方式對濾波器性能影響的實例。

1 輸入線太長

許多設備的電源線進入機箱后，經過很長的導線才接到濾波器的輸入端。例如，電源線從機箱后面板輸入，走行到前面板的電源開關，又回到后面板接到濾波器。或者濾波器的安裝位置距離電源線入口較遠，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，設備產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，而且騷擾信號的頻率越高，耦合越強，造成實驗失敗。

2 濾波器輸入輸出線平行走線

有的工程師為了使機箱內部的走線美觀，常常把線纜捆扎在一起，這對電源線是不允許的。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，這種走線方式相當于在濾波器的輸入輸出線之間并接了一個電容，為騷擾信號提供了一條繞過濾波器的路徑，導致濾波器的性能大幅下降，頻率很高時甚至失效(如圖2所示)。等效電容的大小與導線距離成反比，與平行走線的長度成正比。等效電容越大，對濾波器性能的影響越大。

圖2 平行走線對濾波器的影響

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，濾波器的殼體和機箱之間搭接不良(有絕緣漆);同時，使用的接地線較長，這將導致濾波器的高頻特性變壞，降低濾波性能。由于接地線較長，在高頻時導線的分布

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

不良，相當于濾波器的殼體(地)與機箱之間存在一個分布電容，這將導致濾波器高頻時接地阻抗較大，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，有一部分騷擾信號能通過濾波器。為了解決搭接不良，應把機箱上的絕緣漆刮掉，保證濾波器殼體和機箱有良好的電氣連接。

圖3 濾波器接地不良對濾波器性能的影響

圖4給出了一種理想的安裝電源濾波器的例子，供設計工程師參考。

圖4 電源濾波器安裝示例

在這種安裝方式下，濾波器的殼體和機殼接觸良好，堵住電源線在機箱上的開口，提高了機箱的屏蔽性能;另外，濾波器的輸入輸出線之間有機箱屏蔽相隔離，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，為了充分發揮濾波器的性能，在安裝濾波器時應遵循以下原則：

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干擾源。

6 結論

本文主要介紹了電磁脈沖傳感器在強場強下的校準方法，被測裝置采用模擬量光纖傳輸系統傳輸脈沖信號，具有噪聲低，非線性失真小，動態范圍大的特點。通過測量獲得了對傳感系統的峰值響應靈敏度，一組實驗室間的比對顯示，這一校準方法具有較好的一致性。

實驗結果表明：一方面，以現有電磁脈沖模擬器為基礎，可產生滿足標定要求的脈沖電場，實驗中電場傳感器測量波形與模擬器負載電壓測量波形一致，采用分壓器測得電壓可獲得標準裝置內的電場;另一方面，不同校準裝置中獲得的標定數據一致性較好。在本文研究中未考慮傳感器的置入對場的均勻性的影響，下一步研究中將進一步評估。