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高壓濾波裝置設計招聘

發布時間:2023-09-27 14:32:12

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2. 濾波器的工作原理和作用是什麼

1.基本原則

濾波器由電感和電容組成的低通濾波電路構成,允許有用信號的電流通過,衰減較高頻率的干擾信號。因為有兩種干擾信號:差模和共模,所以濾波器應該衰減這兩種干擾。有三個基本原則:

(1)利用電容器高頻低頻隔離的特性,將火線和零線的高頻干擾電流引入地線(共模),或將火線的高頻干擾電流引入零線(差模);

(2)利用電感的阻抗特性將高頻干擾電流反射回干擾源;

(3)利用干擾抑制鐵氧體可以吸收某一頻段的干擾信號並轉化為熱量的特性,可以根據干擾信號的頻段,將合適的干擾抑制鐵氧體磁環和磁珠直接套在待濾波的電纜上。

過濾器形狀

2.過濾的概念

濾波器是信號處理中的一個重要概念。濾波電路的作用是盡可能減小脈動DC電壓的交流分量,保持其DC分量,降低輸出電壓的紋波系數,使波形更加平滑。

濾波前後的波形

一般來說,過濾可以分為古典過濾和現代過濾。

經典濾波是基於傅立葉分析和變換的工程概念。根據高等數學的理論,任何滿足一定條件的信號都可以看作是無限個正弦波的疊加。

換句話說,工程信號是不同頻率的正弦波的線性疊加,組成信號的不同頻率的正弦波稱為信號的頻率分量或諧波分量。只允許某一頻率范圍內的信號分量正常通過,而阻止其他頻率分量通過的電路稱為經典濾波器或濾波電路。

濾波時域和頻域圖

在經典濾波和現代濾波中,濾波器模型其實是一樣的(硬體濾波器並沒有太大的進步),但是現代濾波也加入了很多數字濾波的概念。

3.主要參數

帶寬:指需要通過的頻譜寬度,BW=(f2-f1)。F1和f2基於中心頻率f0處的插入損耗。

通帶波紋:通帶中插入損耗隨頻率的變化。1dB帶寬內的帶內波動為1dB。

紋波:指在1dB或3dB帶寬(截止頻率)范圍內,以損耗平均曲線為基礎,插入損耗隨頻率波動的峰值。

延遲(Td):指信號通過濾波器所需的時間,在數值上是傳輸相位函數對角頻率的導數,即Td=df/dv。

帶內相位線性度:該指標表示濾波器在通帶中引入傳輸信號的相位失真幅度。根據線性相位響應函數設計的濾波器具有良好的相位線性度。

插入損耗:由於濾波器的引入導致電路中原始信號的衰減,表現為中心或截止頻率處的損耗。如果需要全頻帶插入損耗,就要強調。

回波損耗:埠信號輸入功率與入射功率之比的分貝數(dB),也等於20Log10ρ,其中ρ為電壓反射系數。當輸入功率被埠完全吸收時,回波損耗為無窮大。

中心頻率:濾波器通帶的頻率f0一般取為f0=(f1+f2)/2,f1和f2為帶通或帶阻濾波器左右相對減少1dB或3dB的邊緣頻率點。窄帶濾波器通常以插入損耗最小點為中心頻率來計算通帶帶寬。

截止頻率:指低通濾波器通帶的右頻點,高通濾波器通帶的左頻點。一般用相對損耗點1dB或3dB來定義。相對損耗的參考標準是:低通基於DC處的插入損耗,高通基於無寄生阻帶的高通帶頻率處的插入損耗。

帶內駐波比(VSWR):衡量濾波器通帶內信號與傳輸是否匹配良好的重要指標。理想VSWR=1:1,不匹配時VSWR>1。對於一個實際的濾波器,VSWR1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(x可以是40dB,30dB,20dB等。)都滿足了。濾波器的階數越多,矩形越高——也就是說,k越接近理想值1,就越難製作。

4.作用

(1)分離有用信號和雜訊,提高信號的抗干擾性和信噪比;

(2)濾除不感興趣的頻率成分,提高分析精度;

(3)從復雜的頻率分量中分離出單個頻率分量。

過濾器形狀

圖5過濾器形狀

使用

濾波器用於改善電源質量,提高電路的線性度,減少各種雜波、非線性失真干擾和諧波干擾。對於武器系統,使用過濾器的地方有:

(1)除了安裝在主配電系統和配電系統上的電力濾波器外,還應在進入設備的電源上安裝濾波器。最好使用線對線濾波器,而不是線對地濾波器。

(2)對脈沖干擾和瞬態干擾敏感的設備,當採用隔離變壓器供電時,應在負端裝設濾波器。

(3)向含有電爆炸裝置的武器系統供電時,應加裝濾波器。必要時,電爆炸裝置的引線還應裝有濾波器。

(4)在每個子系統或設備之間的介面處,應有一個濾波器來抑制干擾,保證兼容性。

(5)對於設備和子系統的控制信號,應在輸入和輸出端增加濾波器或旁路電容。

本文概述了該過濾器的原理、過濾概念、參數、功能及注意事項。過濾器有很多種,每種過濾器都有不同的性能特徵。因此,在選擇濾網時,通常需要綜合考慮客戶的實際使用環境及其性能要求,才能做出正確、有效、可靠的選擇。

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