فیلترهای توان اجزای ضروری در دستگاه‌های الکترونیکی هستند که عملکرد اصلی آن‌ها فیلتر کردن سیگنال توان ورودی برای حذف نویز و سایر تداخل‌ها است. این کار باعث فراهم کردن ولتاژ مستقیم یا متناوب پایدار و هموار می‌شود تا از عملکرد عادی دستگاه‌های الکترونیکی اطمینان حاصل شود. فیلترهای توان به طور گسترده در محصولات الکترونیکی، به ویژه در محصولات الکترونیکی پیشرفته که به پایداری سیگنال، قابلیت اطمینان و ایمنی نیاز دارند، استفاده می‌شوند.

علاوه بر عملکردهای اصلی و نقش‌های ذکر شده در بالا، فیلترهای توان می‌توانند اهداف زیر را نیز دنبال کنند:

• حذف نویزهای فرکانس بالا در توان ورودی، کاهش تداخل با سیستم و به حداقل رساندن تشعشعات الکترومغناطیسی.
• جلوگیری از تغییرات گذرا در مدار منبع تغذیه برای جلوگیری از تأثیر بر سیستم.
• جلوگیری از جهش‌های ناگهانی در خطوط برق برای افزایش قابلیت اطمینان و پایداری سیستم.

بنابراین، چگونه می‌توان عملکرد فیلترهای توان را آزمایش کرد؟

1. جریان نشتی

جریان نشتی به جریانی اشاره دارد که بین خط فاز، خط خنثی و محفظه فیلتر (خط زمین) تحت ولتاژ 250VAC جریان دارد. این جریان عمدتاً به مقدار خازن زمین (خازن حالت مشترک) بستگی دارد. یک خازن حالت مشترک CY بزرگتر می‌تواند افت درج را بهبود بخشد، اما ممکن است منجر به جریان نشتی بالاتر شود.

2. ولتاژ مقاومت

برای اطمینان از عملکرد فیلتر توان و همچنین ایمنی تجهیزات و پرسنل، باید آزمایش ولتاژ مقاومت انجام شود. آزمایش ولتاژ مقاومت تحت شرایط عملیاتی شدید انجام می‌شود. اگر عملکرد ولتاژ مقاومت خازن CX ضعیف باشد، ممکن است هنگام وقوع ولتاژ جهشی اوج، خراب شود. در حالی که خرابی آن ممکن است ایمنی شخصی را به خطر نیندازد، می‌تواند باعث شود فیلتر عملکرد یا کارایی خود را از دست بدهد.

3. ارزیابی عملکرد

هنگام استفاده از فیلترهای توان EMI، مهم‌ترین ملاحظات، مقادیر ولتاژ و جریان نامی، عملکرد ولتاژ مقاومت و جریان نشتی است. ارزیابی عملکرد اصلی یک فیلتر، عملکرد افت درج آن است.

توانایی یک فیلتر توان EMI در سرکوب نویز تداخل با استفاده از افت درج (I.L.) اندازه‌گیری می‌شود. افت درج به عنوان نسبت توان P1 منتقل شده از منبع نویز به بار بدون اتصال فیلتر به توان P2 منتقل شده از منبع نویز به بار با اتصال فیلتر تعریف می‌شود که بر حسب دسی‌بل (dB) بیان می‌شود.

• آزمایش افت درج استاندارد
• آزمایش افت درج بار
• آزمایش دامنه زمانی برای فیلترهای EMI
• طراحی یک سیستم آزمایش افت درج خودکار برای فیلترهای EMI

با پیچیده‌تر شدن آزمایش EMC و افزایش حجم کار، الزامات تجهیزات آزمایش از نظر عملکرد، کارایی، سرعت آزمایش و دقت نیز در حال افزایش است. آزمایش دستی سنتی به طور فزاینده‌ای قادر به پاسخگویی به این الزامات نیست. استانداردهای ملی (GB) و استانداردهای نظامی ملی (GJB) هر دو نیاز به خودکارسازی آزمایش EMC دارند، با الزامات سختگیرانه برای پردازش پس از داده. بنابراین، توسعه آزمایش خودکار EMC ضروری شده است. سیستم آزمایش خودکار ایجاد شده در این مقاله از فناوری ابزار مجازی استفاده می‌کند و بر اساس یک منبع سیگنال و تحلیلگر طیف برای آزمایش افت درج فیلترهای توان EMI است.