EMC的一般特性和濾波器的功能原理

　　電氣設(shè)備在其電磁環(huán)境中必須能正常運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁騷擾。這種能力被稱作電磁兼容性,。我們將電磁干擾分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾,。傳導(dǎo)干擾包括對稱和不對稱干擾（也稱作差模干擾和共模干擾）。對稱干擾在相線和中線之間流動,，而不對稱干擾在相線,、中線對地線之間流動。造成這些干擾的原因包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),、變頻器,、處理器、電子產(chǎn)品或電氣設(shè)備中的切換操作,、電動機(jī)控制等,。采用X電容可降低對稱干擾。就降低不對稱干擾而言,，電流補(bǔ)償扼流圈用于低干擾頻率,，Y電容用于高干擾頻率。

　　圖1：不對稱干擾的泄漏

　　這些Y電容連接于相線/中線和地線之間,，并將不對稱干擾從相線/中線傳導(dǎo)至地線,，從而產(chǎn)生漏電流（參見圖1）。電容越大,，衰減效果越好,，漏電流也就相應(yīng)地越高。

　　可保證設(shè)備安全運(yùn)行的限流值

　　設(shè)備或裝置的寄生耦合電容和長電源線都會導(dǎo)致濾波器的漏電流,。它們將導(dǎo)致漏電流總量流經(jīng)接地線,，引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。接地線的電阻抗越高,，使用者面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)越大,。

　　如果一個人碰觸了具有破損接地線的設(shè)備，漏電流將流經(jīng)人體到達(dá)大地（參見圖2）,。

　　圖2：漏電流在破損接地導(dǎo)線中的路徑

　　另一方面,，由于漏電流過高，任何連入建筑物網(wǎng)絡(luò)的剩余電流斷路器都會影響設(shè)備的可靠運(yùn)行,。這些剩余電流斷路器會對流入接地線的電流進(jìn)行檢測,，一旦電流超過一定的限流值，電源電壓就會斷開,。因此,，漏電流限流值能夠使設(shè)備可靠運(yùn)行,，并確保甚至是在接地線破損時(shí)，仍不會有人受傷,。

　　對產(chǎn)品開發(fā)商的要求

　　設(shè)備和裝置制造商必須確保其產(chǎn)品滿足漏電流和電磁兼容性的相關(guān)要求,。然而其目的是相互沖突的。通常情況下,，可以滿足這兩種基本條件,，且無需采用任何特殊措施。然而,，重要的是,，我們必須了解，我們涉及的是電壓領(lǐng)域,，若濾波效果良好,，高漏電流會自動生成。

　　濾波器漏電流規(guī)范存在的問題

　　另濾波器制造商會在其數(shù)據(jù)表中對漏電流加以說明,。然而,，IEC濾波器標(biāo)準(zhǔn)并沒有對如何執(zhí)行規(guī)范做出規(guī)定。從而造成了這樣一種現(xiàn)狀：不同的制造商沒有義務(wù)采用相同的方法測定漏電流,。因此,，各制造商提供的數(shù)據(jù)沒有直接可比性。另一方面,，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)如辦公室設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)IEC60950,、醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)60601-1或家用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)IEC60335-1詳細(xì)規(guī)定了門限值和確定門限值應(yīng)采用的方法。因此設(shè)備和裝置制造商面臨著遵守管理其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)的問題,，同時(shí)不得不試圖對各濾波器制造商進(jìn)行評估,，并有所保留地對比制造商提供的有關(guān)漏電流的信息?？墒褂糜?jì)算模型來測定漏電流,。這些模型都基于理想化條件。這樣一來,，電容和電網(wǎng)電壓公差就被納入考量,，而寄生效應(yīng)卻被忽略。然而,，當(dāng)與計(jì)算中使用的相對較高的公差進(jìn)行對比時(shí),，理想模型中采用化簡所導(dǎo)致的誤差可以忽略不計(jì)。因此,，電容器的電容公差規(guī)定為+/-20%,，而在現(xiàn)實(shí)中，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)顯示電容公差實(shí)際上更小。測定漏電流后,，單相濾波器和三相濾波器之間必須做出區(qū)分,。

　　單相濾波器的漏電流

　　就單相濾波器而言,，假設(shè)中線和接地線處于同一電勢,。為此，圖3中顯示的濾波器電路得以簡化,，并被圖4中的替代電路所代表,。接地線處于同一電勢。為此,，圖3中顯示的濾波器電路得以簡化,，并被就單相濾波器而言，假設(shè)中線和接地線處于同一電勢,。為此,，圖3中顯示的濾波器電得以簡化，并被圖4中的替代電路所代表,。

　　圖3：單相濾波器內(nèi)的電容器網(wǎng)絡(luò)

　　圖4：測定最大漏電流的簡化電路圖

　　現(xiàn)在漏電流的測定可以更加容易：

　　預(yù)計(jì)出現(xiàn)最大漏電流的條件是電網(wǎng)電壓公差為+10%,，電容公差為+20%，以及電網(wǎng)頻率為60Hz,。

　　三相濾波器的漏電流

　　假設(shè)負(fù)載對稱且平衡,，理想的三相濾波器甚至在遭受最大不對稱干擾情況下都不會產(chǎn)生漏電流。圖5為Y電容在三相濾波器中的截面圖,。

　　圖5：三相濾波器中的Y電容

　　然而,，在現(xiàn)實(shí)中，出于下列原因,，三相濾波器的負(fù)載一直處于失衡狀態(tài)：

　　-Y電容的公差

　　-供電網(wǎng)絡(luò)失衡

　　-非對稱負(fù)載

　　-不理想的元件配置造成濾波器的不對稱,。

　　在三相濾波器中，漏電流的各相向量之和,，形成了產(chǎn)生放電的電流（參見圖6）,。

　　圖6：三相濾波器各相漏電流之和的測定

　　漏電流分類

　　為將漏電流的各類要求納入考量，制造商對其產(chǎn)品進(jìn)行了分類,。于是,，市場上出現(xiàn)了針對標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、醫(yī)療應(yīng)用,、工業(yè)應(yīng)用等的濾波器,。由于病人會直接接觸設(shè)備，正是由于這樣,，醫(yī)療領(lǐng)域?qū)β╇娏饕蟾?。為保持門限值，多數(shù)情況下不采用或采用少量Y電器。例如,，SCHURTER推出的M5濾波器的最大漏電流為5μA（沒采用Y電容器）,，或M80濾波器，其最大漏電流為80μA,。

　　然而,，沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定漏電流的級別、名稱以及適用的相應(yīng)門限值,。雖然如此,，這個領(lǐng)域可幫助用戶能夠迅速找到適合其應(yīng)用的產(chǎn)品。