干扰滤波技术

1、第三章 干扰滤波技术 干扰滤波在干扰滤波在EMC设计中作用设计中作用 差模干扰和共模干扰差模干扰和共模干扰 常用滤波电路常用滤波电路 怎样制作有效的滤波器怎样制作有效的滤波器 正确使用滤波器正确使用滤波器杨继深 2002年8月滤波器的作用信号滤波器电源滤波器切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构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。成完善的干扰防护。杨继深 2002年8月满足电源线干扰发射和抗扰度要求杨继深 2002年8月满足抗扰度及设备辐射发射要求信号线滤波器信号线滤波器干扰源干扰源杨继深 2002年8月电缆是主要辐射源杨继深 2002年8月用滤波消除辐

2、射杨继深 2002年8月共模和差模电流杨继深 2002年8月共模/差模干扰的产生VVICMICMICMIDM杨继深 2002年8月开关电源噪声1. 50Hz的奇次谐波（的奇次谐波（1、3、5、7 ）2. 开关频率的基频和谐波（开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主，以下差模为主，1MHz以上共模为主）以上共模为主）杨继深 2002年8月干扰滤波器的种类衰减衰减衰减衰减衰减衰减衰减衰减低通低通带通带通高通高通带阻带阻3dB截止频率截止频率杨继深 2002年8月低通滤波器类型CTL反杨继深 2002年8月器件数与插入损耗的关系20406080100 fc 10fc 100fc 1000fc 5

3、阶阶 4阶阶 3阶阶 2阶阶 1阶阶20N/十倍频程十倍频程6N/倍频程倍频程插入损耗插入损耗dB杨继深 2002年8月确定滤波器阶数50 100欲衰减欲衰减20dB4 6=24 20至少至少4阶滤波器阶滤波器10 1001 20 = 201阶滤波器就可以了阶滤波器就可以了为了保险，可用为了保险，可用2阶阶欲衰减欲衰减20dBL、C的数值决定截止频率的数值决定截止频率阶数决定过渡带的陡度阶数决定过渡带的陡度杨继深 2002年8月根据阻抗选用滤波电路 源阻抗源阻抗 电路结构电路结构 负载阻抗负载阻抗 高高 C、 、多级多级 高高 高高 、多级、多级 低低 低低 反反 、多级反、多级反 高高 低低

4、 L、多级多级L 低低 规律：电容对高阻，电感对低阻规律：电容对高阻，电感对低阻杨继深 2002年8月插入损耗的估算Fco = 1/(2 Rp C)ZLZs、ZL并联并联CIL = 20 lg( CRp)ILIL = 20 lg( L/Rs)Fco = Rs/(2 L）Zs、ZL串联串联ZsLZsZL杨继深 2002年8月电路阻抗对滤波特性的影响三端电容三端电容铁氧体铁氧体杨继深 2002年8月器件参数的确定LCRR L = R / 2 FC C = 1 / 2 RFC对于对于T形（多级形（多级T）和和 形（多级形（多级 ）电路，最外边的电）电路，最外边的电感或电容取感或电容取 L/2 和和

5、C/2，中间的不变。中间的不变。杨继深 2002年8月实际电容器的特性ZC实际电容理想电容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 4 0.01F 12.6 3300 pF 19.3 1100 pF 33 680 pF 42.5 330 pF 601/2 LCCLR电感电阻杨继深 2002年8月陶瓷电容谐振频率1nf1M100k1010.110k1k10010Hz 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G阻阻抗抗 100pf10nf100nf10f1f10mf100f1m10cm1cm1mm杨继深 2002年8月表面贴装电容的阻

6、抗特性杨继深 2002年8月温度对陶瓷电容容量的影响0.15-0.150-551255-150-55125-10-5COGX7R-6020-3090-300Y5V30% C% C% C杨继深 2002年8月电压对陶瓷电容容量的影响COGX7RY5V200-20-40-60-800 20 40 60 80 100 %额定电压（额定电压（Vdc）% C杨继深 2002年8月实际电感器的特性ZL理想电感实际电感f 电感量 （H） 谐振频率 (MHZ) 3.4 45 8.8 28 68 5.7 125 2.6 500 1.2 绕在铁粉芯上的电感1/2 LCLC杨继深 2002年8月电感寄生电容的来源每

7、圈之间的电容每圈之间的电容 CTT导线与磁芯之间的电容导线与磁芯之间的电容CTC磁芯为导体时，磁芯为导体时，CTC为主要因素，为主要因素，磁芯为非导体时，磁芯为非导体时，CTT为主要因素。为主要因素。杨继深 2002年8月克服电容非理想性的方法衰减电容并联 LC并联 电感并联小电容大电容大电容并联电容频率大容量小容量杨继深 2002年8月三端电容器的原理引线电感与电容引线电感与电容一起构成了一个一起构成了一个T形低通滤波器形低通滤波器在引线上安装两在引线上安装两个磁珠滤波效果个磁珠滤波效果更好更好地线电感起地线电感起着不良作用着不良作用三端电容普通电容普通电容 30 70 1GHz206040

8、杨继深 2002年8月三端电容的正确使用接地点要求：接地点要求：1 干净地干净地2 与机箱或其它较大与机箱或其它较大 的金属件的金属件射频搭接射频搭接杨继深 2002年8月三端电容器的不足寄生电容造成输入寄生电容造成输入端、输出端耦合端、输出端耦合接地电感造成旁接地电感造成旁路效果下降路效果下降杨继深 2002年8月穿心电容更胜一筹金属板隔离金属板隔离输入输出端输入输出端一周接地一周接地电感很小电感很小杨继深 2002年8月穿心电容的插入损耗插入损耗插入损耗频率频率1GHz普通电容普通电容理想电容理想电容穿心电容穿心电容杨继深 2002年8月穿心电容、馈通滤波器以穿心电容为基以穿心电容为基础的馈通滤波器础的馈通滤波器广泛应用于广泛应用于RF滤滤波波杨继深