Что такое шумовой фильтр?
Шумовой фильтр — это электронный компонент, используемый для удаления шума из источника питания или сигнала.
Он используется во многих электрических и электронных цепях. Когда значение тока в кабеле связи изменяется, в окружающей области генерируется магнитное поле. Это магнитное поле генерирует шум (ненормальные сигналы) в окружающем кабеле.
Для предотвращения генерации шума можно установить шумовые фильтры. Обратите внимание, что использование устройства без шумовой фильтрации может привести к сбоям или отказам.
Применение шумовых фильтров
Шумовые фильтры широко используются в акустическом и промышленном оборудовании.
Ниже приведены примеры применения шумоподавляющих фильтров:
- Предотвращение шума в динамиках
- Предотвращение шума внутри радиооборудования
- Линии электропитания ПЛК, ПК и серверов
- Схемы питания инверторов и тиристоров
Фильтры шума в основном используются для приемного оборудования, которое хочет избежать шума, и для выходного оборудования, которое генерирует шум. Динамики и радиоприемники — это устройства, которые вы хотите устранить из-за шума, а фильтры шума подключаются к линиям связи. В этом случае шум является источником шума.
Компьютеры, такие как ПЛК, также хотят избежать сбоев, вызванных шумом, поэтому фильтры шума иногда подключаются к линиям электропитания и т. д. С другой стороны, инверторы и тиристоры — это устройства, которые генерируют шум.
Поскольку изменения тока и напряжения во вторичной цепи могут быть крутыми, для удаления генерируемого шума путем его сглаживания используются шумовые фильтры. При сглаживании генерируемого тока обычно используется реактор.
Принцип работы шумовых фильтров
Шум передается двумя основными способами: радиационный шум, который излучается непосредственно в пространство изнутри электронного оборудования, и кондуктивный шум, который передается по линиям электропитания и электропроводке электронных схем и создает помехи для другого электронного оборудования. Он генерируется как шум, например, когда радиоволны с разными длинами волн вводятся в радиоволны с разными длинами волн.
Для предотвращения этого шума используется фильтр (фильтр нижних частот), отсекающий высокочастотные сигналы, если основная причина шума — высокая частота. С другой стороны, если шум низкочастотный, используется фильтр, отсекающий низкочастотные сигналы (фильтр верхних частот).
Индукторы и конденсаторы являются наиболее распространенными типами фильтров, которые действуют как фильтры нижних частот. Индуктор имеет низкий импеданс для низкочастотных сигналов и высокий импеданс для высокочастотных сигналов. Поэтому, вставляя индуктор последовательно в цепь, позволяет компонентам низкочастотного сигнала проходить легче, в то время как компоненты высокой частоты проходят труднее.
Конденсаторы, с другой стороны, имеют противоположные индукторам характеристики. Объединение конденсатора и индуктора создает фильтр шума, который обрезает низкие и высокие частоты.
Как выбрать фильтр шума
Два важных фактора при выборе фильтра шума — это номинальное напряжение и номинальный ток.
1. Номинальное напряжение
Используйте напряжение ниже номинального напряжения (максимальное рабочее напряжение), указанного для каждого продукта. Некоторые производители учитывают колебания напряжения и могут разрешить использование напряжения выше номинального.
2. Номинальный ток
Как и в случае с напряжением, у каждого продукта есть свой верхний предел тока. В частности, характеристики тока имеют тенденцию меняться в зависимости от температуры окружающей среды, поэтому необходимо заранее проверить среду, в которой будет использоваться продукт.
По мере повышения температуры окружающей среды допустимый ток нагрузки постепенно уменьшается. Хотя ток, превышающий допустимый ток, не вызовет серьезных проблем в течение короткого периода времени, повторяющийся ток может вызвать отказ. Кроме того, источники питания постоянного тока и т. д. могут генерировать пусковые токи, и фильтры помех следует выбирать с учетом текущего значения и продолжительности пускового тока.
Другая информация о фильтрах помех
Меры предосторожности при использовании фильтров помех
Заземляющий провод также важен для фильтров помех. Заземляющий провод должен быть как можно более толстым и коротким. Если заземляющий провод длинный, на него будет воздействовать индуктивный компонент, что может ухудшить характеристики затухания.
Также важно не связывать вместе входные/выходные провода или не прокладывать их близко друг к другу. Если входная/выходная проводка расположена близко друг к другу, высокочастотные шумовые компоненты обойдут фильтр, и желаемый эффект фильтрации не будет достигнут.