电磁兼容 第章 滤波 江滨浩.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 电源线滤波器 电源线的传导骚扰电压 * * 共模干扰和差模干扰 相－中/中－地＝共模电流，相－中＝差模电路 可看作独立干扰来研究 * 源端 负载端 * * * * * * * * 信号滤波器的安装位置 板上滤波器 无屏蔽的场合 滤波器靠近被滤波导线的靠近器件或线路板一端。 有屏蔽的场合：在屏蔽界面上 * 板上滤波器的注意事项 滤波器要并排安装 线路板的干净地与金属机箱或大金属板紧密搭接 为滤波设置干净地 在接口处设置档板 滤波器靠近接口 * 面板上滤波的简易（临时）方法 容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短 * 电缆滤波的方法 连接器 屏蔽盒 馈通滤波器 * 面板安装滤波器注意事项 滤波器与面板之间必须使用电磁密封衬垫！ * 使用?形滤波器的注意事项 滤波器接地阻抗 预期干扰电流路径 实际干扰电流路径 * 开关电源噪声 原因：非线性和开关工作模式, 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ）非线性 开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主，1MHz以上共模为主） 开关电源工作时，在电源线上既会在产生很强的共模干 扰，也会产生很强的差模干扰. * 电源线滤波器的基本电路 共模扼流圈 差模电容 共模电容 共模滤波电容受到漏电流的限制 * 电源线滤波器的特性 一般产品说明书上给出的数据是50?条件下的测试结果。 越来越受到关注 损耗 频率 理想滤波器特性 实际滤波器特性 30MHz * 电源线滤波器的错误安装 PCB 滤波器 滤波器 输入线过长 输入、输出耦合 PCB * * 电源线滤波器的错误安装 滤波器 绝缘漆 PCB 滤波器通过细线接地，高频效果很差！ 接地线 * 滤波器的正确安装 滤 波 器 PCB 电源 PCB 滤波电路 * 高频滤波性能的重要性 滤波器高频性能差 滤波器高频性能好 无滤波 * 滤波器安装在线路板的问题 电源线泄漏严重 机箱内干扰 * 线路板上滤波的改进方法 电源线无泄漏 机箱内干扰 被滤波器挡住 被滤波器旁路掉 面板滤波器 * * * 际的电容器除了电容量以外，还有电感和电阻分量。电感分量是由引线和电容结构所决定的，电阻是介质材料所固有的。电感分量是影响电容频率特性的主要指标，因此，在分析实际电容器的旁路作用时，用LC串联网络来等效。 * 滤波 EMC-5 滤波 * 电磁滤波技术 电气工程系 江滨浩教授 研究生学位课－电磁兼容（6） * 滤波器的作用 切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。 信号滤波器 电源滤波器 * 滤波器分类 * * 显然，当 时，IL大于零，IL越大，滤波效果越好 * 频率范围宽 阻抗不确定 频率范围宽，过渡带窄； 阻抗不确定，变化范围宽 * * 干扰滤波器多为低通滤波器 因为 电磁干扰大多频率较高的信号，因为频率越高的信号越容易辐射和耦合 数字电路中许多高次谐波是电路工作所不需要的，必须滤除，防止对其它电路产生干扰。 电源线上的杂波有较高频率较高 频率较高时，杂散电容和电感之间的相互串扰严重 * 反射式滤波器 工作原理是把不需要的频率成分反射回骚扰源，而让需要的频率成分的能量通过滤波器施加于负载。 反射式滤波器通常由电抗元件(如电感器、电容器)组合构成无源网络。 在通带内提供低的串联阻抗和高的并联阻抗，而在阻带内提供高的串联阻抗和低的并联阻抗，对骚扰电流建立一个高的串联阻抗和低的并联阻抗通路。 * 低通滤波器类型 ? C ? T L 反? 电容并联在要滤波的信号线与信号地线之间（滤除差模干扰电流）或信号线与机壳地或大地之间（滤除共模干扰电流），电感串联在要滤波的信号线上。 电路中的滤波器件越多，则滤波器阻带的衰减越大，滤波器通带与阻带之间的过渡带越短。 不同结构的滤波电路适合于不同的源阻抗和负载阻抗。 * 插入损耗的估算 fco = 1/(2? Rp C) ~ Zs、ZL并联 C IL = 20 lg(?CRp) IL IL = 20 lg(?L/Rs) fco = Rs/(2? L） Zs、ZL串联 ~ Zs L Zs 假设电感、电容是理想器件，这是不符合实际情况的 ZL ZL * 实际电容器的特性 ZC 理想电容 f 引线长1.6mm的陶瓷电容器 电容量 谐振频率(MHZ) 1 ?F 1.7 0.1 ?F