一、電源濾波器是什么

電源濾波器，顧名思義，是一種用于過濾電源中噪聲和干擾信號的電路或裝置。它是由電容、電感和電阻等元件組成的濾波電路，又名“電源EMI濾波器”，或“EMI電源濾波器”，是一種無源雙向網絡，一端連接電源，另一端連接負載。

電源濾波器的工作原理主要基于阻抗適配網絡。其輸入、輸出側與電源和負載側的阻抗適配越大，對電磁干擾的衰減效果就越顯著。具體來說，電源濾波器通過以下幾種方式濾除噪聲：

濾除導線和外圍環(huán)境噪聲：對于通過電源線與設備之間的寄生電容而耦合進入的高頻噪聲，電源濾波器會使用電源側并聯的無源電容元件進行去耦和旁路，將這部分噪聲通過低阻抗路徑導向電源基準。而對于電源線與外部電路存在互感而傳導的低頻磁場噪聲（即感性耦合噪聲），電源濾波器則會使用環(huán)形電感或共模電感在電源正負極線上形成高阻抗路徑來阻斷這種噪聲。

濾除本地內部噪聲：對于來自開關電源、電機控制器等設備內部的高頻脈沖噪聲，電源濾波器會在設備側并聯電容器，形成低阻抗并聯路徑。而對于負載電路工作時產生的諧波和紋波交流噪聲，電源濾波器則可通過LC濾波器電路或Pi型濾波器大大降低其幅度。

二、電源濾波器的主要功能和作用

1、抑制電磁干擾（EMI）

這是電源濾波器最核心的功能，具體包括抑制外來干擾和內部干擾兩方面。外來干擾指從電網傳入的雜波，例如附近大功率設備啟動引起的電壓波動、雷電感應導致的脈沖信號，以及其他電子設備工作時耦合到電網中的高頻噪聲等；內部干擾則指用電設備自身產生的干擾信號，如開關電源在開關管導通/關斷時產生的高頻噪聲，數字電路邏輯電平切換形成的干擾等。電源濾波器通過電容和電感的協(xié)同作用，對共模干擾（存在于電源線與地之間的同相干擾）和差模干擾（存在于電源線之間的反相干擾）實現有效抑制，將干擾強度降低至符合國家電磁兼容（EMC）標準的范圍內。

2、抑制電源線上的干擾和瞬變

電網中常存在電壓波動、尖峰和瞬態(tài)干擾，例如負荷變化引起的電壓瞬時升降、變壓器切換帶來的電壓沖擊等。電源濾波器中的電感元件具有儲能特性，可在電流突變時阻礙變化趨勢：當電壓升高時電感儲存能量抑制電流驟增，電壓降低時則釋放能量以維持電流相對穩(wěn)定，從而對平滑電源波形、抑制瞬時尖峰具有積極作用，減少電壓波動對設備運行的影響，避免死機、數據丟失或硬件損壞等問題。

3、保護用電設備

一方面，通過抑制電磁干擾和平滑電源波形，電源濾波器能為用電設備提供更純凈、穩(wěn)定的工作電源，減輕噪聲和電壓異常對內部精密電路（如芯片、傳感器等）的影響，有助于延長設備壽命；另一方面，部分電源濾波器還集成了過流或過壓保護功能（例如內置保險絲、壓敏電阻等元件），在電源線路中出現過大電流或過高電壓時，保護元件可迅速響應，切斷電路或吸收過剩能量，防止用電設備損壞。