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電源濾波器噪聲的影響可分為以下二種

 電源濾波器的目的是在抑制電磁噪聲,噪聲的影響可分為以下二種:

  發射(Emissions):是要將由設備產生,影響電源或其他設備的噪聲降到法規(例如FCC part 15)允許值以下,例如由開關電源產生的噪聲。

  抗擾(Immunity): 是要將進入設備的噪聲降低到不會使設備出現異常動作的程度,例如用在廣播電臺發射設備中的儀器。

電源濾波器要抑制的噪聲可分為以下的二種:

  共模:在二條(或多條)電源線都相同的噪聲,可視為電源線對地的噪聲。

  差模:電源線和電源線之間的噪聲。

  同一個電源濾波器對于共模噪聲及差模噪聲的抑制能力會有所不同,一般會用頻率對應抑制量(以分貝表示)的頻譜來說明。

電源濾波器噪聲的影響可分為以下二種

電源濾波器的結構

  電源濾波器一般都設計為只由電阻、電容及電感組成的被動濾波器,沒有像晶體管之類的主動元件。右圖是一個電源濾波器的例子,電源濾波器的上方接電源,電源端有一個共模電感,也就是電源的二條線依同一個方向繞在鐵心上,電源線上若有共模訊號,其在共模電感產生的磁場會相加,因此有較大的阻抗,而差模訊號在共模電感產生的磁場會互相抵消,因此可以流過共模電感。電源流過的電流主要是共模的,但上面噪聲也可能會以差模的形式出現,若要抑制差模噪聲,需要另外使用差模電感,或是各相有個別的電感器。

  在電源濾波器上會使用特別的安規解耦電容,分為X電容及Y電容二類:

  X電容:抑制差模干擾(電源線之間的干擾)。

  Y電容:抑制共模干擾(各組電源線對地之間的干擾)。

  由于Y電容提高會使電器的漏電流增加,而電器的漏電流有其規定范圍,因此Y電容不能太大,一般都會比X電容要小。

  X電容和Y電容屬于安規電容,即其失效后不會造成電擊,也不會影響人身安全。二者都有自我復原(self-healing)作用,會使局部短路的部份恢復原來的絕緣狀態。

電源濾波器

  對其他零件的影響接地故障斷路器對于Class I(有接地的設備)而言,單相電源的二個Y電容會造成流經接地導體電流的增加提高。醫療設備要求接地漏電流不得超過0.5mA,其他保護等級Class I的設備接地漏電流不得超過3.5mA。也因此Y電容的大小會受到限制

  若接地漏電保護插座上有多臺設備使用電源濾波器,其漏電流可能會累積到30 mA,使得漏電保護開關跳脫,因此需使用有延時機能的漏電斷路器,漏電斷路器的額定電流可能需加大。

外殼漏電壓

  若保護等級Class I的設備中,接地保護的導體沒有導通,則設備的金屬外殼會有電流流到地。這是Y電容產生的電容分壓的結果,電源對地的電壓約為115伏。一般醫療用的設備其漏電流需小于0.5 mA,其電源濾波器的Y電容會更小,而其電感感值則會對應增加。

回路接地

  若一個有接地的設備(如電腦)以非平衡的接線方式接到一個沒有接地的設備,其接地設備的Y電容、信號線的地線及電腦的接地會形成回路接地,也就是各設備的接地電位不同,造成有電流在各接地點之間流動的情形。



發布時間: 2023-02-17 17:25:21
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