电磁兼容培训胶片滤波

第四章干扰滤波技术中国电子科技学术网干扰滤波在EMC设计中作用差模干扰和共模干扰常用滤波电路怎样制作有效的滤波器正确使用滤波器滤波器的作用信号滤波器中国电子科技学术网电源滤波器切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。满足电源线干扰发射和抗扰度要求中国电子科技学术网满足抗扰度及设备辐射发射要求信号线滤波器干扰源中国电子科技学术网共模和差模电流~~中国电子科技学术网共模/差模干扰的产生VVICM中国电子科技学术网ICMICMIDM开关电源噪声50Hz的奇次谐波（1、3、5、7

）开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主，1MHz以上共模为主）中国电子科技学术网干扰滤波器的种类衰减衰减衰减衰减低通带通高通带阻3dB截止频率中国电子科技学术网低通滤波器类型C中国电子科技学术网GTL反Gp电路与插入损耗的关系20100fc10fc100fc1000fc5阶

4阶

3阶

2阶1阶20N/十倍频程6N/倍频程中国电子科技学术网插入损耗8060dB

40确定滤波器阶数欲衰减20dB4

·

6=24

>

20至少4阶滤波器101001

·

20

=

201阶滤波器就可以了为了保险，可用2阶欲衰减20dB50

100L、C的数值决定截止频率阶数决定过渡带的陡度中国电子科技学术网根据阻抗选用滤波电路中国电子科技学术网源阻抗电路结构负载阻抗高C、p、多级p高高G、多级G低低反G、多级反G高低L、多级L低规律：电容对高阻，电感对低阻插入损耗的估算ZL~Zs、ZL并联CILFco

=

1/(2p

Rp

C)Fco

=

Rs/(2p

L）Zs、ZL串联~Zs中国电子科技学术网LZsZL器件参数的确定LCRRL

=

R

/

2pFC

C

=

1

/

2pRFC对于T形（多级T）和p

形（多级p）电路，最外边的电感或电容取L/2

和C/2，中间的不变。中国电子科技学术网实际电容器的特性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

mF1.70.1

mF40.01mF12.63300pF19.31100pF33680

pF42.5330

pF601/2p

LCC中国电子科技学术网L陶瓷电容谐振频率1M100k1010.110k1k10010Hz

100

1k

10k

100k1M

10M

100M

1G阻抗W100p1nff10nf100nf10mf1mf10mf100mf中国电子科技学术网1m10cm1cm1mm表面贴装电容的阻抗特性中国电子科技学术网中国电子科技学术网温度对陶瓷电容容量的影响0.15-0.150-55

125-15-5512550-5-10COGX7R-60-3090-30200Y5V30%DC%DC%DC电压对陶瓷电容容量的影响COG中国电子科技学术网X7RY5V200-20-40-60-800208010040

60%额定电压（Vdc）%DC实际电感器的特性ZL理想电感实际电感f电感量（mH）谐振频率(MHZ)3.4458.828685.71252.65001.2绕在铁粉芯上的电感1/2p

LCLC中国电子科技学术网电感寄生电容的来源每圈之间的电容CTT导线与磁芯之间的电容CTC中国电子科技学术网磁芯为导体时，CTC为主要因素，磁芯为非导体时，CTT为主要因素。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并联电容频率中国电子科技学术网大容量小容量三端电容器的原理引线电感与电容一起构成了一个T形低通滤波器在引线上安装两个磁珠滤波效果更好地线电感起着不良作用三端电容普通电容30

70中国电子科技学术网1GHz206040三端电容的正确使用接地点要求：干净地与机箱或其它较大的金属件射频搭接中国电子科技学术网三端电容器的不足寄生电容造成输入端、输出端耦合中国电子科技学术网接地电感造成旁路效果下降穿心电容更胜一筹金属板隔离输入输出端一周接地电感很小中国电子科技学术网穿心电容的插入损耗插入损耗频率1GHz普通电容理想电容穿心电容中国电子科技学术网穿心电容、馈通滤波器以穿心电容为基础的馈通滤波器广泛应用于RF滤波中国电子科技学术网馈通滤波器使用注意事项中国电子科技学术网必须安装在金属板上，并在一周接地最好焊接，螺纹安装时要使用带齿垫片焊接时间不能过长上紧螺纹时扭矩不能过大线路板上使用馈通滤波器线路板地线面上面底面中国电子科技学术网磁芯对电感寄生电容的影响铁粉芯铁氧体（锰锌）C

=

4.28pfC

=

51pfC

=

3.48pfC

=

49pf19%4%中国电子科技学术网减小电感寄生电容的方法如果磁芯是导体，首先：用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离然后：起始端与终止端远离（夹角大于40度）尽量单层绕制，并增加匝间距离多层绕制时，采用“渐进”方式绕，不要来回绕分组绕制（要求高时，用大电感和小电感串联起来使用）中国电子科技学术网共模扼流圈共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁芯不会饱和。中国电子科技学术网电感磁芯的选用铁粉磁芯：不易饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯锰锌：mr=500

~

10000，R=0.1~100W

m铁氧体：最常用镍锌：mr=10~

100，R=1k

~

1MW

m中国电子科技学术网超微晶：mr>10000，做大电感量共模扼流圈的磁心干扰抑制用铁氧体Z

=

jw

L

+

RwZRLR(f)中国电子科技学术网1MHz10MHz100MHz1000MHz铁氧体磁环使用方面的一些问题W110100100045001256001250300个30个0.11101001000½匝1½匝WWW中国电子科技学术网无偏置有偏置低通滤波器对脉冲信号的影响中国电子科技学术网信号滤波器的安装位置无屏蔽的场合板上滤波器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：在屏蔽界面上中国电子科技学术网中国电子科技学术网板上滤波器的注意事项线路板的干净地与金属机箱或大金属板紧密搭接滤波器要并排安装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，引线尽量短中国电子科技学术网电缆滤波的方法屏蔽盒馈通滤波器连接器中国电子科技学术网自制面板滤波器滤波电路可以按照需要设计，但是至少有一级馈通滤波器连接器按照需要选择，也可以是引线锡焊，保证完全隔离螺纹盲孔中国电子科技学术网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！中国电子科技学术网使用p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中国电子科技学术网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中国电子科技学术网电源线滤波器的特性损耗频率理想滤波器特性实际滤波器特性一般产品说明书上给出的数据是50W

条件下的测试结果。30MHz越来越受到关注中国电子科技学术网中国电子科技学术网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改善滤波器高频特性的方法或精心绕制或多个电感串联中国电子科技学术网注意插入增益问题0-10中国电子科技学术网50W

/

50W100W

/0.1W

或0.1W

/

100W频率插入损耗选择滤波器的保险方法滤波器~100W滤波器~0.1W0.1W

100W0中国电子科技学术网衰减50W

条件下的插入损耗0.1/100W

条件下的插入损耗插入损耗增益会暴露出来器件距离对高频性能的影响中国电子科技学术网滤波器安装在线路板的问题机箱内干扰电源线泄漏严重中国电子科技学术网线路板上滤波的改进方法被滤波器挡住被滤波器旁路掉机箱内干扰面板滤波器电源