电源滤波器可靠性分析与测试

电源滤波器可靠性分析与测试

作者：马军辉

来源：《中国高新技术企业》2013年第07期

摘要：文章主要通过对电源滤波器可靠性进行分析和测试，进一步证明电源滤波器在抑制电磁噪声方面的优越性；针对电源滤波器的劣势提出自己的建议，并进行一系列可行性的分析；指出在产品的生产制作过程中应该注意的事项，从而制作出更为优良的产品，使电源滤波器的使用更加广泛。

关键词：电源滤波器；辐射干扰；可靠性；电源滤波器模型

中图分类号：TN713 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）10-0072-02

1 概述

电源滤波器凭借其自身的优点，在电子信息领域拓展出更加辽阔的应用空间。但是，电源滤波器的构成设备和系统功能复杂化、设备零件的增多以及恶劣的环境，都是导致电源滤波器出现功能退化甚至失效的原因。除此之外，电源滤波器处理领域的特殊性能也对其稳定性和可靠性提出了更高的标准。因此，对于电源滤波器在应用过程中的稳定性和可靠性的研究有十分重要的应用价值和现实意义。

2 电磁干扰的途径、影响以及电源滤波器的使用

通常来说，电磁干扰的传播途径主要有两种：第一，在电磁工作的过程中，电流的动态变化可能会导致局域网电压的不稳定，进而对依赖当地电网的电气设备产生一定的影响，通常，我们把这种干扰称为传导干扰；第二，在电磁设备中，其工作电流的动态变化会导致电磁辐射的产生，电磁辐射对其他电气设备的运行也会产生一定的影响，而这种干扰一般被称为辐射干扰。

一般来说，电磁干扰的影响是多方面的，从小的方面来说，电磁干扰可能使电气设备的性能得不到有效的发挥；从大的方面来说，它可能使电气设备不能正常的工作；更为重要的是，电磁干扰很可能导致机密文件的泄露。

防止电磁干扰的有效方法主要是使用电源滤波器或者屏蔽装置。在屏蔽装置使用的过程中，虽然能够对电磁干扰起到一定的抑制作用，但是屏蔽设置在使用时，很可能会产生新的干扰源。所以，一般采用电源滤波器来防止电磁干扰。

一般来讲，在电源滤波器的使用过程中，交流稳压电源是我们最常使用的，这类的电源滤波器把电网和电子设备在一定程度上隔离开来。电源滤波器的作用是控制交流电源上的电磁干扰，所以我们一般会在直流电源的电路中添加一个RC电路，用来控制电磁设备产生的纹波。

现今社会，各种电子设备的精密程度越来越高，同时也相对提高了对于电源的要求，各国也相继出台了关于电源的标准及要求。

3 电源滤波器的现状

国际上，电源滤波器的研究已经从定性分析逐步转变到计算机模拟以及定量分析的范畴，在预测技术、可靠性设计、各种电源滤波器模型的计算机辅助分析和电路设计等已经在应用领域开辟出了属于自己的天地。而在我国，关于可靠性物理以及相关的技术应用还停留在起步阶段，与国际水平相比还有较大的差距。对于电源滤波器来说，我国在这个领域的起步更晚、步伐也比较缓慢。随着电源滤波器越来越多地应用到电子侦察、军事通信以及电子信息领域，我们国家要提高电源滤波器的设计水平以及制造水平，就必须对电源滤波器进行可靠性物理以及应用技术的研究。

4 电源滤波器可靠性的探讨

电源滤波器的主要构成部件是电感器和电容器，这两个部件能够把混合的交直流电流区分开来。由于电磁干扰信号的影响，所以在探讨电源滤波器的可靠性时，要注意以下三点：第一，电源与电网之间都要有双向的滤波功能；第二，在工程设备的研究中，要充分地考虑到差模干扰以及工模干扰的因素；第三，要及时有效地对电源滤波器表层绝缘体氧化腐蚀的现象进行监测，确定导致这些现象的原因，及时采取有效的防护措施。

致使电源滤波器铝膜产生腐蚀主要是因为潮气、直流电压峰值以及杂质离子等方面的原因。所以，在使用电源滤波器的过程中，只有切断结构与铝膜接触面的杂质离子以及潮气的源头，才能从根本上控制铝膜氧化腐蚀。其中，最大限度地消除铝膜的杂质离子和潮气的方法就是把电源滤波器的铝膜和外界空气彻底隔离，从根本上降低电源滤波器被潮气等因素腐蚀的可能性，这样一来，电源滤波器的可靠性将大大提高。

如果想要实现电源滤波器铝膜与外界空气完全隔离的目的，可以在电源滤波器的铝膜表面覆盖一层密封的保护膜。一般来说，如果只是在电源滤波器的表面覆盖一层保护膜，而不采取其他的措施，那么就会因为覆盖保护膜而增大电源滤波器的能源损耗；与此同时，加盖一层保护膜，由于物质的质量加载效应，还可能导致电源滤波器连接的变化以及感电能力的改变；也可能就此引起电源滤波器的震动频率的偏移以及相位特性的改变；甚至可能由于表面材料的覆盖导致电源滤波器的直流耐压以及绝缘电阻的降低。在这里，我们可以通过对各种能够作为保护膜的材料进行反复的比对、实验以及筛选，寻找一种合适的有效的材料作为电源滤波器铝膜的保护层，把上述可能出现的不良反应发生概率降到最低，防止电源滤波器的本质性能产生明显的变化，从而避免设备事故的发生率。不仅如此，所制作出来的保护膜还要能够抵制水、酸碱离子以及高低压的冲击。

从电源滤波器本身的性质出发，一般可以采用的对其保护膜进行处理的方法主要是：首先，对雕刻了图案的芯片添加有腐蚀功能的物质，一段时间的腐蚀之后，开始实行去胶处理，

去胶处理的过程完成之后，把电源滤波器放置在清洁而又干燥的地方，然后在其表面涂抹一层保护物质。在涂抹的过程中，一定要保证涂抹物质的厚度均匀、到位，以便于在这层物质晾干之后形成密封的保护膜。其次，在保证电源滤波器基本性能的情况下，对电源滤波器的保护膜进行简单快捷的铝膜保护层处理。从根本上隔离保护层与外界空气中的杂质离子和潮气，隔断电源滤波器中的铝膜被腐蚀或者被氧化的可能性，使电源滤波器的效能得到充分的发挥，并延长使用寿命。最后，在电源滤波器铝膜的制作过程中，还要严格地保证保护膜的制作质量，一定要使用正确的封装方法对电源滤波器的保护膜进行封装，最好采用倒置的方法来存放制作好的保护膜，主要的目的是为了保证电源滤波器性能的稳定。

5 电源滤波器测试分析

电源滤波器在测试过程中，对于单参数的变化来说，它属于低敏感度的范畴。在电源滤波器的铝膜被氧化腐蚀的情况下，不能简单地说，只是某一种参数的变化引起这种情况。一般来说，引起铝膜质变的原因是多方面的，通常都是几个参数相互作用的结果，因此铝膜的制作工艺对电源滤波器性能的稳定有非常重要的影响。不仅如此，铝膜的氧化腐蚀都和电源滤波器的质量以及封装技术有莫大的关系，所以在提高电源滤波器的性能可靠性的同时要多注重考虑电源滤波器的制造工艺，要在制造工艺上面多下功夫。

6 结语

本文通过对电源滤波器技术可靠性的分析以及测试，了解到了电源滤波器自身的优点以及电源滤波器应用到实际生活中的可靠性分析，并结合实际生活中的工程技术经验，分析电源滤波器的性能，综合研究其网络传输的畅通性以及稳定性，从而有效地保证电源滤波器更好地发挥其抑制电子电气设备电磁干扰的作用。

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