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共模电感滤波器的测试方法与性能评估指标

摘要: 本文全面介绍了共模电感滤波器的测试方法,包括电感量、共模抑制比、插入损耗、直流电阻等关键参数的测试原理和具体操作步骤。同时,详细阐述了共模电感滤波器的性能评估指标体系,分析了各指标之间的相互关系以及对滤波器整体性能的影响,旨在为共模电感滤波器的研发、生产和质量控制提供准确、可靠的测试与评估手段,确保其性能符合实际应用需求,促进共模电感滤波器技术的不断发展和完善。


一、引言


共模电感滤波器的性能直接关系到其在电子设备中抑制电磁干扰的效果,因此对其进行准确的测试和科学的性能评估至关重要。通过合理的测试方法和完善的性能评估指标体系,可以深入了解共模电感滤波器的特性,为其设计优化、生产制造以及质量检测提供有力的支持,保证其在实际应用中的可靠性和稳定性。


二、共模电感滤波器的测试方法


(一)电感量测试


  1. 电桥法
    电桥法是测量共模电感滤波器电感量的常用方法之一。通常采用 LCR 电桥,将共模电感滤波器接入电桥的测量端口,通过调节电桥的平衡参数,使电桥达到平衡状态。此时,根据电桥的平衡方程以及已知的电桥内部标准元件参数,即可计算出共模电感滤波器的电感量。在测量过程中,要注意选择合适的电桥测量频率,一般应根据共模电感滤波器的应用频率范围进行选择,以确保测量结果的准确性。例如,对于工作在低频段的共模电感滤波器,可以选择 1kHz 或 10kHz 的测量频率;对于高频段的滤波器,则可能需要选择更高的测量频率,如 100kHz 或 1MHz 等。

  2. 谐振法
    谐振法基于 LC 谐振回路的原理来测量电感量。将共模电感滤波器与一个已知电容组成谐振回路,连接到信号源上,通过改变信号源的频率,找到使回路发生谐振的频率点。根据谐振频率公式,已知电容值和测量得到的谐振频率,就可以计算出共模电感滤波器的电感量。在使用谐振法测量时,要确保谐振回路的品质因数足够高,以提高测量精度。同时,要注意信号源的输出幅度和稳定性,避免对测量结果产生影响。


(二)共模抑制比(CMRR)测试


  1. 网络分析仪法
    网络分析仪是测量共模抑制比的重要工具。将共模电感滤波器接入网络分析仪的测试端口,设置合适的测量频率范围和激励信号幅度,分别测量滤波器在共模信号和差模信号激励下的传输特性。共模抑制比定义为共模信号传输系数与差模信号传输系数的比值,以分贝(dB)为单位表示。通过网络分析仪可以直接得到滤波器在不同频率下的共模抑制比曲线,直观地反映其共模抑制能力随频率的变化情况。在测试过程中,要注意保持测试环境的稳定性,避免外界干扰对测量结果的影响,同时要确保测试夹具与共模电感滤波器的连接良好,减少接触电阻和寄生参数的影响。

  2. 电压测量法
    电压测量法是一种较为简单的共模抑制比测试方法。在共模电感滤波器的输入端施加一个共模电压信号,同时在输出端测量共模电压的衰减情况,通过计算输入共模电压与输出共模电压的比值,并将其转换为分贝值,即可得到共模抑制比。在实际操作中,需要使用高精度的电压表来测量电压,并且要注意信号源的内阻和负载电阻的匹配,以保证测量结果的准确性。这种方法适用于对测量精度要求不是特别高的场合,或者在没有网络分析仪的情况下进行初步的测试和评估。


(三)插入损耗测试


  1. 矢量网络分析仪法
    矢量网络分析仪可以精确测量共模电感滤波器的插入损耗。将滤波器接入矢量网络分析仪的测试系统中,在滤波器的输入端和输出端分别连接校准后的测试电缆,设置好测量频率范围和参数,通过测量滤波器插入


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