电子设备抵抗干扰、稳定工作的第一道防线,是电源入口处的滤波电路。不少人认为它只是几个电容电感的简单组合,然而,确切来讲的话,这块电路的设计直接决定了设备电源质……
电子设备抵抗干扰、稳定工作的第一道防线,是电源入口处的滤波电路。不少人认为它只是几个电容电感的简单组合,然而,确切来讲的话,这块电路的设计直接决定了设备电源质量的好坏,以及使用寿命的长短这件事呢。
电源滤波电路是怎么工作的
干扰主要存在于电源入口处,其类型主要有两种,一种是从电网窜入的外部差模以及共模噪声,另一种是设备自身开关动作所产生的高频噪声回流至电网。滤波电路的核心逻辑是包含“堵”与“放”这两个方面,具体来说,就是利用电感去阻止高频噪声通过,借助电容为噪声提供低阻抗回路从而将其旁路到地或者相互抵消。这就如同给水流安装上过滤器,既能确保水流能够顺畅地流动,又能把水流中的泥沙拦截下来,最终达到一种平衡状态。
滤波电路一定要加共模电感吗
不少人为了节省成本或者空间,打算只用差模电容来应对,然而在实际运用当中,共模电感差不多是必不可少的,电网里的共模干扰频率高,且能量大,仅仅依靠电容很难过滤得干净,特别是在工业环境以及开关电源入口处,要是不添加共模电感,设备极易出现死机,或者屏幕闪烁,又或者通讯异常的情况,当然,在小功率并且对成本极其敏感的简易电路之中,能够只用差模滤波,不过EMC测试常常很难通过。
选电容时需要注意哪些细节
X 电容被用于滤除掉差模干扰,Y 电容被运用于处理那共模干扰,它们位置不一样,安全等级同样不一样。X 电容在允许要失效之后不会对人身安全造成影响,可是 Y 电容呢则是跨接于高压与地之间,一旦出现短路情况就极有可能会触电,所以必须要用有高安全等级的 Y 电容,其容量还要受到严格限制。另外,电容的耐温以及耐压值都得留有余地,尤其是处在环境温度高或者电压波动大的场合,不然电容就会提前老化,滤波效果将会大打折扣。
布局布线不当会导致滤波失效吗
即便原理图与元器件再好,然而要是 PCB 布局不合理,那么效果将会大幅降低。滤波电路应当紧挨着电源入口,输入线以及输出线需要分开走,以此避免干扰直接耦合。电容要尽可能靠近被滤波的引脚,电感下方尽量不要让信号线通过,不然高频噪声会借助寄生电容直接跳过滤波器。接地同样十分关键,滤波电容的接地端应当直接连接到大面积地平面,而非细长的走线!
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