开关电源ＥＭＩ滤波器的正确选择与使用

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举例说明：德国　ＶＤＥ0565.2　　高压测试（ＡＣ）Ｐ，Ｎ→Ｅ　1.5ＫＶ／５０Ｈｚ　　　　　 　１分钟瑞士　ＳＥＶ１０５５　高压测试（ＡＣ）Ｐ，Ｎ→Ｅ　２·Ｕn＋1.5ＫＶ／５０Ｈｚ　　 １分钟　　      如最大工作电压Ｕn＝２５０Ｖ（ＡＣ），则２·Ｕn＋1.5ＫＶ＝２ＫＶ美国　ＵＬ１２８３　　高压测试（ＡＣ）Ｐ，Ｎ→Ｅ　１ＫＶ／６０Ｈｚ　　　　　　    １分钟　　　可见，共模电容Ｃy的耐压测试条件（瑞士）ＳＥＶ１０５５比（美）ＵＬ１２８３高出一倍。德国　ＶＤＥ0565.1　高压测试（ＤＣ）Ｐ→Ｎ　4.5ＶnＫＶ　　　　　　　１分钟　　　如最大工作电压Ｖn＝２５０Ｖ（ＤＣ）则　　　4.3·Ｖn＝4.3×0.250×2根号２＝3.040ＫＶ　　　　　　　　　　　　　１分钟瑞士　ＳＥＶ１０５５　　高压测试（ＤＣ）　Ｐ→Ｎ　４.3ＶnＫＶ　　　１分钟美国　ＵＬ１２８３　　　高压测试（ＤＣ）　Ｐ→Ｎ　1.414ＫＶ　　　　１分钟　　可见，差电模电容Ｃx的耐压测试条件，瑞士也比美国高出一倍左右。　　这里要说明的是　　a.　Ｐ→Ｎ耐压测试采用直流电压的原因是因为Ｃx容量较大。如采用交流测试，则耐压测试仪要求电流容量大，造成成本高，体积大。采用直流电压测试就不存在这种问题。但要将交流工作电压换成等效的直流工作电压。如最大交流工作电压２５０Ｖ（ＡＣ）＝２５０×2根号２＝７０７Ｖ（ＤＣ）直流工作电压。所示ＵＬ１２８３安全规范１４１４Ｖ（ＤＣ）＝２·Ｖn。　　b.　国际著名滤波器专业厂说明书中耐压测试条件美国　　Corcom公司　　Ｐ，Ｎ→Ｅ　２２５０Ｖ（ＤＣ）　　　　　　　１分钟　　　　　　　　　　　Ｐ→Ｎ　１４５０Ｖ（ＤＣ）　　　　　　　　　１分钟瑞士　　Ｓchaffner公司Ｐ，Ｎ→Ｅ　２ＫＶ（ＡＣ）　　　　　　　　　　１分钟　　　　　　　　　　　　Ｐ→Ｎ　不测　　　　　　　　　　　　　　　１分钟　　国内滤波器专业厂一般参考德国ＶＤＥ安规或参考美国ＵＬ安规。３.2　泄漏电流与安全　　任何典型滤波器电路的共模电容Ｃy都有一端接金属机壳。从分压角度看，滤波器金属外壳都带有１／２额定工作电压，如工作２２０Ｖ（ＡＣ），那么外壳带有１１０Ｖ（ＡＣ）电压。因此，从安全角度出发，滤波器通过Ｃy到地端的泄漏电流要尽可能的小，否则将危及人身安全。图１２描述了一路泄漏电流通过人体构成大地回路的情况（图１２中Ｅ表示滤波器的接地点，ＦＧ表示机架的接地点）。对地电容应为Ｃ１和杂散电容之和。实际上，通过人体的泄漏电流是两路，所以滤波器泄漏电流应为一路泄漏电流的两倍。设备中使用的滤波器愈多，泄漏电流也愈大。因此，千万要加以注意。图12 泄漏电流通过人体示意图同样，国际上泄漏电流的安全规范，各主要工业国家也有所区别，表２供参考。表２  泄漏电流的安全规范国家安规名称对于一级绝缘的设备，泄漏电流的极限值美国UL478UL12835mA,120V,60Hz;  　　0.5~3.5mA,120V,60Hz加拿大C22.2 No.15mA,120V,60Hz瑞士SEV 1054-1IEC 335-10.75mA,250V,50Hz德国VDE 08043.5mA,250V,50Hz这里要说明的是：a.　泄漏电流直接和电网电压、电网频率成正比。因此，对于４００Ｈｚ电网频率要特别注意，否则在相同电网电压的情况下，同一滤波器的泄漏电流要增加８倍（对于５０Ｈｚ），很可能不符合安规要求。b.　在检验滤波器泄漏电流时，一定要采用符合国际规范的测量电路（如图１３所示）。测量时，滤波器金属外壳不能接地，一定要悬浮。c.　三相滤波器的泄漏电流应是各相泄漏电流之和。　　图13 国际规范的泄漏电流测量电路４　正确安装方法　　a.　为了滤波器的安全可靠工作（散热和滤波效果），除滤波器一定要安装在设备的机架或机壳上外，滤波器的接地点应和设备机壳的接地点取得一致，并尽量缩短滤波器的接地线。　　若接地点不在一处，那么滤波器的泄漏电流和噪声电流在流经两接地点的途径时，会将噪声引入设备内的其他部分。　　其次，滤波器的接地线会引入感抗，它能导致滤波器高频衰减特性的变坏。所以，金属外壳的滤波器要直接和设备机壳连接。如外壳喷过漆，则必须刮去漆皮；若金属外壳的滤波器不能直接接地或使用塑封外壳滤波器时，它与设备机壳的接地线应可能的短。（a）不正确的安装方法（b）正确的安装方法图14 滤波器的安装方法b.　滤波器要安装在设备电源线输入端，连线要尽量短；设备内部电源要安装在滤波器的输出端。若滤波器在设备内的输入线长了，在高频端输入线就会将引入的传导干扰耦合给其他部分（参见图１５）。若设备内部电源安装在滤波器的输入端，由于连线过长，也会导致同样的结果。　　c.　确保滤波器输入线和输出线分离　　若滤波器输入、输入线捆扎在一起或相互安装过近，那么由于它们之间的耦合，可能使滤波器的高频衰减降低。若输入、输出线必须接近，那么都必须采用双绞线或屏蔽线。　　d.　要将噪声滤波器正确地连接到设备内部的每一单元。　　若带有单独电源的若干单元安装在一个机壳内，那么必须把每一个单元视为设备的独立部分。每一单元必须连接各自的噪声滤波器，否则在机壳内，这些单元中的每一单元的噪声都会传导给其他单元（参见图１６）。图15</P