电路识图19-电源高频抗干扰电路原理分析

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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。

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。

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。

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。

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。