滤波设计技术ppt课件

1、滤波设计技术电磁兼容技术讲座滤波设计技术超标超标合格合格主要内容主要内容滤波设计技术& 滤波电路的滤波特性滤波电路的滤波特性& 差模、共模干扰分析差模、共模干扰分析& 适用滤波电路分析适用滤波电路分析& 高频滤波技术高频滤波技术& 滤波器的选择滤波器的选择& 滤波器的运用滤波器的运用干扰源干扰源滤波设计技术tU?O.K. 电容的作用电容的作用滤波设计技术ZfCfZC21电感的作用电感的作用滤波设计技术LfZC2Zf电容和电感的作用电容和电感的作用CLoadLoadLAC mains pathRF path滤波设计技术电容的滤波特性电容的滤波特性滤

2、波设计技术VSZSZTV0ZcVSZSZTVTSTSTVZZZV0STSCTSCTTVZZZZZZZV)(电容的滤波特性电容的滤波特性滤波设计技术)(10TSCTSTZZZZZVVA)()/1(log2010dBZZZILCTS 插入损耗插入损耗IL IL010203040506070800.1110100f MHzA dB100nF500nF1000nFZS = ZT = 50W电感的滤波特性电感的滤波特性滤波设计技术VSZSZTV0STSTVZZZV0SLTSTTVZZZZVZLVSZSZTVT电感的滤波特性电感的滤波特性滤波设计技术TSLTZZZVVA10)()1(log2010dBZZ

3、ZILTSL 插入损耗插入损耗IL ILZS = ZT = 50W010203040506070800.1110100f MHzA dB0.1mH0.5mH1mH电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特性滤波设计技术SSCLTSCTCTVZZZZZZZZV)( )(ZLVSZSZTVTZc)(/1TLCZZZZSSCVZZZV11CLTTTVZZZV电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特性滤波设计技术)(log2010dBAIL 插入损耗插入损耗IL ILTSTSTLCSTZZZZZZZZVVA1)1()1(0电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特

4、性滤波设计技术 插入损耗插入损耗IL ILILZZCSILZZTLZLVSZSZTVTZc电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特性滤波设计技术 插入损耗插入损耗IL ILL=100uHC=100nF051015202530020406080100120frequency(MHz)IL (dB)insertion loss50/50100/0.10.1/100电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特性滤波设计技术 插入损耗插入损耗IL ILL=1uHC=1nF051015202530-15-10-505101520253035frequency(MHz)IL (dB

5、)insertion loss50/500.1/100100/0.1电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特性滤波设计技术STCLSTCTCTVZZZZZZZZV)( )(ZLVSZSZTVTZc电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特性滤波设计技术)(log2010dBAIL 插入损耗插入损耗IL ILSTSTSLCTTZZZZZZZZVVA1)1( )1(0电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特性滤波设计技术 插入损耗插入损耗IL ILILZZCTILZZSLZLVSZSZTVTZc电感、电容组合电路的滤波特性电感、电容组合电路的滤波特性滤波设计

6、技术 插入损耗插入损耗IL ILL=100uHC=100nF051015202530020406080100120frequency(MHz)IL (dB)insertion loss100/0.150/500.1/100低通滤波电路的几种类型低通滤波电路的几种类型滤波设计技术T 型型L1 型L2型低通滤波电路的滤波特性低通滤波电路的滤波特性滤波设计技术 滤波电路的插入损耗与二端端接电路的阻抗滤波电路的插入损耗与二端端接电路的阻抗亲密相关亲密相关 同一滤波电路，当端接电路的阻抗不同时，同一滤波电路，当端接电路的阻抗不同时，其插入损耗能够有很大的差别其插入损耗能够有很大的差别 当与电感端接的电路

7、的阻抗很小，与电容端当与电感端接的电路的阻抗很小，与电容端接的电路的阻抗很大时，滤波电路有好的滤波接的电路的阻抗很大时，滤波电路有好的滤波性能性能 在某些频率点，在某些频率点，LCLC电路能够产生谐振，这种电路能够产生谐振，这种情况下，滤波电路不仅不能对干扰进展抑制，情况下，滤波电路不仅不能对干扰进展抑制，反而会使之加强反而会使之加强差模干扰与共模干扰分析差模干扰与共模干扰分析滤波设计技术IDMVDM 差模DMDifferential Mode干扰差模干扰与共模干扰分析差模干扰与共模干扰分析滤波设计技术 共模CMCommon Mode干扰ICMVCMICM适用滤波电路分析适用滤波电路分析滤波设

8、计技术LNPEC1L1C2C3L2L3C5C4C1、 C4、 C5 ：X电容C2、 C3 ：Y电容L1 ：共模扼流圈L2、 L3 ：差模电感适用滤波电路分析适用滤波电路分析滤波设计技术 例一例一三阶滤波网络220V，单相LNPE CX1 L1 CX20.222.2F 1 3mH 0.222.2F L2 CX4 R 1 3mH 0 .222.2F 100K200K L3 CX3 10100H 0.222.2F CY1 2.210nfCY2 CY3 2.210nf C Y 4 2.210nf适用滤波电路分析适用滤波电路分析滤波设计技术 例二例二LNPE L2 CX3 R 10 100uH 0.22

9、2.2F 100K200K 2WCX1 L1 CX20.222.2F 1 3mH 0.222.2F CY1 2.210nfCY2 2.210nf二阶滤波网络220V，单相适用滤波电路分析适用滤波电路分析滤波设计技术 例三三相例三三相R=1M CY=4.7nFLD=100uHLC=1.5mHCX=0.47uFL1PEPEL2L3LDLCCXCXCYRCY适用滤波电路分析适用滤波电路分析滤波设计技术L100H C1100F C20.1F 例四例四功能单板直流输入端二次滤波电路功能单板直流输入端二次滤波电路单板上滤波电路的规划单板上滤波电路的规划滤波设计技术滤波电路输出电路电源电路电源电路输出电路滤

10、波电路滤波器件的高频特性滤波器件的高频特性理想电容理想电容实践电容实践电容CLRCZfZfofv 电容的阻抗特性电容的阻抗特性滤波设计技术滤波器件的高频特性滤波器件的高频特性滤波设计技术LCfo21 自谐振频率：自谐振频率：自谐振频率越高越好自谐振频率越高越好L：尽能够小：尽能够小C：合理选取：合理选取v 实践电容的特性实践电容的特性引线长引线长1.6mm1.6mm的陶瓷电容器的陶瓷电容器 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滤波器件的高频特性滤波器件的高频特性理想电感理想电感实践电感实践电感LZfof

11、v 电感的阻抗特性电感的阻抗特性滤波设计技术CLRZf滤波器件的高频特性滤波器件的高频特性滤波设计技术LCfo21 自谐振频率：自谐振频率：自谐振频率越高越好自谐振频率越高越好C：尽能够小：尽能够小L：合理选取：合理选取v 实践电感的特性实践电感的特性 电感量电感量 （ H H） 谐振频率谐振频率 ( ( MHZ )MHZ ) 3.4 3.4 45 45 8.8 8.8 28 28 68 68 5.7 5.7 125125 2.6 2.6 500 500 1.2 1.2 绕在铁粉芯上的电感绕在铁粉芯上的电感高频滤波技术高频滤波技术滤波设计技术 大小电容并联大小电容并联大容量大容量C1C1小容量

12、小容量C2C2Z电容并联电容并联 LC LC并联并联 电感并联电感并联小电容小电容大电容大电容ff1f2C1 / C2 : 10 100高频滤波技术高频滤波技术滤波设计技术 运用三端电容器运用三端电容器三端电容三端电容普通电容普通电容ZfT型滤波电路型滤波电路该引线电感有该引线电感有害，应尽量小害，应尽量小高频滤波技术高频滤波技术滤波设计技术 运用三端电容器运用三端电容器接地点要求：接地点要求：1 1 干净地干净地2 2 与机箱或其它较大与机箱或其它较大 的金属件良好搭接的金属件良好搭接高频滤波技术高频滤波技术滤波设计技术 采用穿芯电容采用穿芯电容金属板隔离金属板隔离输入输出端输入输出端ILf

13、普通电容普通电容穿心电容穿心电容高频滤波技术高频滤波技术滤波设计技术 利用穿芯电容制造的馈通滤波器利用穿芯电容制造的馈通滤波器高频滤波技术高频滤波技术滤波设计技术 利用穿芯电容制造的馈通滤波器利用穿芯电容制造的馈通滤波器高频滤波技术高频滤波技术滤波设计技术 采用铁氧体磁环、磁珠采用铁氧体磁环、磁珠ZZ = jL + R fRZFL)()1(log2010dBZZZILTSF滤波器的作用滤波器的作用滤波设计技术 对沿导线传播的电磁骚扰进展抑制，使设备满对沿导线传播的电磁骚扰进展抑制，使设备满足传导发射目的要求。足传导发射目的要求。 与金属屏蔽体一同构成完好的屏蔽体系，使设与金属屏蔽体一同构成完好

14、的屏蔽体系，使设备满足辐射发射目的要求。备满足辐射发射目的要求。信号滤波器信号滤波器电源滤波器电源滤波器滤波器的选择滤波器的选择滤波设计技术 额定电流额定电流 / 电压电压 阻抗特性阻抗特性 滤波性能滤波性能插入损耗插入损耗 平安性要求平安性要求滤波器的选择滤波器的选择滤波设计技术最大任务电压：最大任务电压：250VAC，50/60Hz任务频率：任务频率：DC400Hz最大漏电流：最大漏电流：1mA耐压测试耐压测试 线线地：地：2000VAC，1分钟分钟 线线线：线：1700VAC，1分钟分钟温度范围：温度范围：-2585额定电流：额定电流：10A at 40 插入损耗：列表或图示插入损耗：列

15、表或图示滤波器技术条件举例滤波器的选择滤波器的选择滤波设计技术不存在通用或普适的滤波器不存在通用或普适的滤波器 !滤波器的滤波性能与设备的阻抗特性亲密相关滤波器的滤波性能能够随设备运转形状的变化而改动滤波器能否满足要求只能由实践的测试来确定滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术滤波器的运用正确与否对其滤波性滤波器的运用正确与否对其滤波性能的影响很大，只需正确运用，才能的影响很大，只需正确运用，才干到达预期的效果。干到达预期的效果。滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术Z预期干扰电流途径预期干扰电流途径实践干扰电流途径实践干扰电流途径滤波器滤波器滤波器的外壳必需与设备的金属机壳实现可靠滤波器的外壳必

16、需与设备的金属机壳实现可靠的电气接触，设备的金属机壳应可靠接大地的电气接触，设备的金属机壳应可靠接大地 。 滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术滤波器滤波器绝缘漆绝缘漆PCB接地线接地线金属机壳金属机壳滤波器经过较长细线接地，效果差滤波器经过较长细线接地，效果差滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术滤波器的输入输出引线应拉开间隔，严滤波器的输入输出引线应拉开间隔，严禁并行走线和交叉走线。禁并行走线和交叉走线。 滤波器滤波器输入输出滤波器滤波器输入输出滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术滤波器的输入、输出引线之间尽能够实现滤波器的输入、输出引线之间尽能够实现屏蔽隔离。屏蔽隔离。 滤波器滤波器输入输

17、出金属机壳金属机壳输入输出金属机壳金属机壳滤波器滤波器滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术金属屏蔽体上不允许有任何导线金属屏蔽体上不允许有任何导线 穿过。当有导穿过。当有导线穿过金属屏蔽体时，须运用馈通滤波器。线穿过金属屏蔽体时，须运用馈通滤波器。 馈通滤波器馈通滤波器穿芯电容穿芯电容滤波滤波衔接器衔接器滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术 必需安装在金属板上，并在一周接地必需安装在金属板上，并在一周接地 对于螺装器件，安装时要运用带齿垫对于螺装器件，安装时要运用带齿垫片，上紧螺纹时扭矩不能过大片，上紧螺纹时扭矩不能过大 馈通滤波器馈通滤波器滤波器的运用滤波

18、器的运用滤波设计技术滤波衔接器与金属滤波衔接器与金属面板之间必需运用面板之间必需运用电磁密封衬垫电磁密封衬垫 滤波衔接器滤波衔接器滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术 铁氧体器件铁氧体器件铁氧体磁环应尽量接近干扰源安装。对于屏蔽机箱铁氧体磁环应尽量接近干扰源安装。对于屏蔽机箱上的电缆，磁环要尽量接近机箱的电缆进出口。上的电缆，磁环要尽量接近机箱的电缆进出口。 金属机壳金属机壳PCB金属机壳金属机壳PCB滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术 铁氧体器件铁氧体器件为防止电流过大引起铁氧体磁饱和，在电源线上运为防止电流过大引起铁氧体磁饱和，在电源线上运用时，可以将电源线与其回流线同时穿过铁氧体。用时，可以将电源线与其回流线同时穿过铁氧体。 金属机壳金属机壳Power滤波器的运用滤波器的运用滤波设计技术 铁氧体器件铁氧体器件在运用空间允许的条件下，选择内孔尽量小在运用空间允许的条件下，选择内孔尽量小、尽量长的铁氧体磁环。、尽量长的铁氧体磁环。将线缆绕磁环一圈将线缆绕磁环一圈, , 可获得更好的抑制效果。可获得更好的抑制效果。线缆绕磁环过多，会破坏