[分享] 电路识图19-电源高频抗干扰电路原理分析

tiankai001   2018-2-10 13:43 楼主
220V交流市电网中存在着大量的高频干扰成分,例如各种用电器电源开关时产生的高频脉冲会寄生在交流电网中,挂在电网中的各种用电器相互之间会干扰。例如,当开关室内用电器电源开关时,收音机中会发出“卡啦”声音,这就是用电器电源开关过程中对收音机工作的干扰。
当用电器对抗干扰要求不高时,电源电路中可以不设置高频抗干扰电路,否则必须设置,以确保用电器的正常工作。
电子电器中的高频干扰电路主要由下列几种:电源变压器屏蔽层高频抗干扰电路;电容高频抗干扰电路;电感高频抗干扰电路;电容和电感混合高频抗干扰电路。
一、电源变压器屏蔽层高频抗干扰电路
下图所示是电源变压器屏蔽层抗干扰电路。电路中,S1-1,S1-2是双层电源开关,F1是保险丝,T1是电源变压器。
01.jpg
1、电路分析
电路中,在电源变压器T1的一次绕组与二次绕组之间加有屏蔽层,该屏蔽层的一端接地,这一结构相当于一个小电容,能将从交流市电窜入电源变压器的高频干扰旁路到地,而不让高频干扰加到变压器的二次绕组中,达到抗干扰的目的。
这一抗干扰电路的功能是通过电源变压器本身实现的,是一种磁屏蔽抗干扰方式。由于电源变压器要加一个屏蔽层,工艺复杂,成本增加,现在较少使用
2、电路故障分析
1)当屏蔽层的接地开路时,电源变压器降压工作正常,整机电路工作也会正常,只是没有高频抗干扰作用。
2)当屏蔽层的两端引线都接地时,变压器的磁路短路,电源变压器会因发热而烧坏。
二、电容高频抗干扰电路
下图所示是电容高频抗干扰电路。电路中,T1是变压器,C1和C2是接在一次绕组上的高频抗干扰电容。
02.jpg
1、电路分析
电路中,C1和C2分别并联在电源变压器两根一次绕组进线与地线之间,C1和C2容量很小,对50Hz的交流电其容抗很大,相当于开路,但是对于高频干扰信号C1和C2的容抗很小,这样变压器一次绕组中的高频干扰信号被C1和C2旁路到地,而不能加到电源变压器一次绕组上,达到抗干扰目的。
C1和C2的容量相等,要求耐压比较高,因为它们是接在220V电路中的,一般耐压不低于450V。
这一高频抗干扰电路的安全性能不太好,因为电容C1,C2漏电,就有触电危险。
2、电路故障分析
1)当电容C1,C2中有一只短路时,将熔断220V市电的保险丝,电源变压器T1及之后的电路没有工作电压。
2)当C1和C2的接地线开路时,高频抗干扰作用仍然存在,只是对高频抗干扰信号中的更高频率成分存在抗干扰作用,对于频率稍低的成分抗干扰能力下降。因为C1和C2的接地线开路后,C1和C2串联,其串联后总容量下降一半,对高频干扰信号的容抗增大一倍,从而对高频干扰信号的分流衰减能力下降一半。
三、电感高频抗干扰电路
下图所示是电感高频抗干扰电路。电路中,L1、L2是电感器,T1是电源变压器,L1、L2串联在电源变压器T1一次绕组进线回路中。
03.jpg
1、电路分析
从电路中可以看出,L1、L2分别串联在电源变压器T1一次绕组的两根进线回路中。由于高频干扰信号的频率高,电感器对高频信号的感抗大,这样高频干扰信号不能进入电源变压器T1的一次绕组中,达到高频抗干扰的目的。
电感高频抗干扰电路的工作原理是:
1)对于50Hz交流市电而言,因为频率很低,L1,L2对交流电的感抗很小而成通路,这样220V交流市电能够加到电源变压器T1的一次绕组中。
2)这一抗干扰电路串联在交流电回路中,抗干扰元器件L1,L2不需要接地线,所以安全性能比较好。
2、电路故障分析
1)当L1,L2有一组开路时,220V交流电压不能加到电源变压器T1一次绕组两端,此时整机电路不工作。
2)这一高频抗干扰电路的主要故障是L1,L2开路故障。
四、电容和电感混合高频抗干扰电路
下图所示是电容和电感混合高频抗干扰电路。电路中,L1,L2是电感,T1是电源变压器,C1和C2是高频抗干扰电容。
04.jpg
1、电路分析
这一电路是在电感高频抗干扰电路基础上再加入高频抗干扰电容C1和C2构成的,L1,L2对高频干扰成分的感抗大,可以阻止高频干扰成分加到电源变压器一次绕组两端。
电容和电感混合高频抗干扰电路的工作原理是:
1)电容C1和C2容量很小,对50Hz交流电的感康很大而成开路特性,但对高频干扰信号其容抗很小,这样将高频干扰信号旁路,即220V交流点火线上的高频干扰信号通过电容C1,C2直接到了零线,而没有高频干扰信号电流流过电源变压器,达到抗干扰的目的。
2)这一电路是一种双重抗干扰电路,即电容和电感同时起着高频抗干扰的作用,这种电路比前面几种电路抗干扰能力强。
2、电路故障分析
1)当电感L1,L2其中一组开路时,220V交流电压不能加到电源变压器T1一次绕组两端,此时整机电路不工作。
2)当电容C1,C2中有一只短路时,将熔断220V市电的保险丝,电源变压器T1及之后电路没有工作电压,整机电路不工作。
3)由于这一电路中的抗干扰元器件比较多,因此电路故障发生率比较高。
本帖最后由 tiankai001 于 2018-2-11 14:07 编辑

回复评论

暂无评论,赶紧抢沙发吧
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 京公网安备 11010802033920号
    写回复