阻波和濾波技術(shù)

首先，讓我們看看世界上的各式各樣的過(guò)濾器：空氣過(guò)濾器，水過(guò)濾器，油過(guò)濾器還有真空吸塵器。許多詞典都有這樣解釋過(guò)濾器：通過(guò)一定的方法將流動(dòng)的液體或氣體中的固體分離出來(lái)。如果說(shuō)我們把電力線噪音比作“固體”，把電力線中的電流比作“流動(dòng)的液體或氣體”，那么我們就很好理解我們所用到的濾波器。

讓我們作一個(gè)比喻，現(xiàn)在人們常說(shuō)的汽車尾氣。國(guó)家規(guī)定汽車尾氣必須達(dá)到歐洲排放二的標(biāo)準(zhǔn)，如果達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)污染空氣。當(dāng)你每年去驗(yàn)車的時(shí)候，汽車尾氣是一個(gè)必須達(dá)標(biāo)的項(xiàng)目。其實(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)直接放出的氣體肯定是不會(huì)達(dá)標(biāo)的，所以每部車都會(huì)有一個(gè)過(guò)濾器來(lái)過(guò)濾從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體，它的主要工作是阻擋有害氣體或固體進(jìn)入空氣。

接下來(lái)讓我們看看圖一所示的畫面。圖中，我們把電子鎮(zhèn)流器的節(jié)能燈比作一個(gè)噪音源，如果沒有圖中所示的 X10 濾波器，那么它所帶來(lái)的噪音會(huì)傳向整個(gè)房子的電力線，這會(huì)給 X10 系統(tǒng)帶來(lái)很多的問題。當(dāng)然噪音傳遍整個(gè)房子的情況并不多見，可是我就遇到一次。

圖中的插入式濾波器是 5A 的。它模塊化的設(shè)計(jì)就好像汽車尾氣過(guò)濾器一樣。天津瑞朗電子相應(yīng)產(chǎn)品的型號(hào)為 F2M 或 F5C （當(dāng)然許多國(guó)外產(chǎn)品代理商也賣 X10 或 LEVITON 的 220V 濾波器，可價(jià)格要比國(guó)產(chǎn)的貴 3—10 倍）。還有一個(gè)容易誤解的問題是濾波器“降低”了噪音。“降低”這種說(shuō)法是不正確的。準(zhǔn)確地說(shuō)是“阻斷”了噪音。當(dāng)然，這對(duì)于你來(lái)說(shuō)看上去沒什么區(qū)別，但對(duì)于“噪音”來(lái)說(shuō)區(qū)別很大！你看，噪音在濾波器輸入端并沒有減小，如果我們用示波器看，濾波器就像網(wǎng)一樣擋住了噪音。

如下圖中所示，將產(chǎn)生噪音的燈直接插在電力線和插在濾波器上的區(qū)別

如果說(shuō)你發(fā)現(xiàn)了噪音的來(lái)源，但是大于 5A ，不要緊，瑞朗電子還有 20A 的濾波器，它的型號(hào)是 Z20 ，它不是插座式的，而是直接連到線路中。

不論是 F2M 還是 Z20 ，它們都屬于“串聯(lián)”式濾波器，這就意味電流必須“流”過(guò)它們。 X10 產(chǎn)的濾波器阻斷比是 40 ： 1 ，天津瑞朗的濾波器阻斷比可達(dá) 160 ： 1 。這就是說(shuō)噪音的強(qiáng)度如果達(dá)到了 4V ，那么通過(guò)濾波器后只有 25mV 的噪音了。這是多么完美的濾波器呀！家中幾乎所有含有電力線噪音的電器用上它都不在話下。

不知道你有沒有認(rèn)真看過(guò)我上面的說(shuō)的話，如果有的話，你也許會(huì)問濾波器會(huì)不會(huì)把信號(hào)也阻斷？的確，濾波器的設(shè)計(jì)是為了阻斷能夠影響 X10 系統(tǒng)的頻率的噪音。 80KHz 到 150KHz 之間的任何噪音或信號(hào)都會(huì)被濾波器阻斷。這就意味著你想讓 X10 信號(hào)“通過(guò)”濾波器是不可能的！

如圖二所示，如果我們把濾波器按圖中的位置連接，那么噪音被阻斷在左邊的濾波器上，而 X10 信號(hào)被阻斷在右邊的濾波器上。在兩個(gè)濾波器之間， X10 接收和發(fā)射都起作用?？墒怯疫厼V波器再往右走的電路里如果有 X10 的接收或發(fā)射裝置，它們就不會(huì)與兩個(gè)濾波器之間的 X10 系統(tǒng)取得聯(lián)系。

實(shí)際上， X10 信號(hào)不能通過(guò)濾波器還有一個(gè)重要的用途。有些電器影響你的 X10 系統(tǒng)并不是因?yàn)楫a(chǎn)生了干擾信號(hào)，而是產(chǎn)生了一個(gè)“黑洞”吸收 X10 信號(hào)。這樣的電器“電容性”非常大，比如電腦的開關(guān)電源或一些電視的開關(guān)電源。它們的內(nèi)部也一個(gè)“濾波器”，它們“吸收”噪音，而不是“阻斷”噪音。不幸的是，它們也吸收了 X10 信號(hào)。

在這種情況下，你可以用“阻斷”式濾波器來(lái)保證 X10 信號(hào)足夠強(qiáng)。如圖三所示的接法， X10 信號(hào)就不會(huì)被負(fù)載吸收了。

現(xiàn)在，你知道什么叫阻斷式濾波器了吧（簡(jiǎn)稱阻波器）！

下面我向你介紹另一種濾波器：分流式濾波器（簡(jiǎn)稱分波器）。分波器就好像一個(gè)不大不小的篩子，它可以把它所需要大小的物質(zhì)分離出來(lái)。分波器就好像我們上面談到的電容性負(fù)載，它所表現(xiàn)的就像一個(gè)大電容。分波器是為 X10 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，它只吸收 120KHz 以上和以下的噪音（不吸收 120KHz ）。

看到這你也許會(huì)問，如果說(shuō)噪音在 120KHz 左右那用它有什么用？的確，它的價(jià)格要比阻波器貴許多，而且對(duì)于 120KHz 左右的噪音它的影響并不是很大。有些客戶買回分波器當(dāng)阻波器用，結(jié)果給我和公司打來(lái)電話說(shuō)“我裝了一個(gè)分波器但是為什么沒有作用？”這時(shí)我問他噪音的振幅和頻率是多少時(shí)，他們什么也不知道！

我并不是想讓人誤解分波器的用法。在許多時(shí)候它是很勝任的。有一次，我遇到了有幾百個(gè)電子鎮(zhèn)流器節(jié)能燈的場(chǎng)所想裝 X10 系統(tǒng)，這些節(jié)能燈發(fā)出的噪音分布在 90KHz 以下，雖然不是 120KHz ，但幾百個(gè)燈的噪音加起來(lái)還是影響了 X10 系統(tǒng)。這時(shí)，我讓他們裝了一個(gè)分波器，噪音從 500mV 降到了 20mV 。我想，這總比裝幾百個(gè)阻波器要好些吧！

阻波器總是有一個(gè)電流的限制（ 5A ， 20 ， 30A ），分波器沒有這樣的限制，因?yàn)樗遣⒙?lián)式的，沒有大電流通過(guò)。分波器只有兩根線：零線和火線。噪音可以通過(guò)分波器從火線流入零線或從零線流入火線。它的安裝方法如圖四所示。

下圖所示是電力線不裝分波器和裝分波器的區(qū)別。