滤波器选型及应用.ppt

1、滤波器选型及使用,成都必控科技 技术部 刘家沛,需要知道的几个重要标准,GJB6242-2008 军用EMI电源滤波器规范 GJB151A-1997 军用设备和分系统电磁发 射和敏感度要求 GJB152A-1997军用设备和分系统电磁发 射和敏感度测量,电磁兼容设计目标,电磁兼容设计目标是实现EMC指标要求并通过EMC 检验和认证。,EMC的研究内容,一.构成电磁兼容问题的三要素:电磁骚扰源、传输途径和敏感设备。 任何电子设备既可能是骚扰源，又可能是 敏感设备。 二.EMC控制技术:屏蔽、滤波、接地、隔离。,2.滤波技术 切断沿导线传播的传导骚扰,采用EMI电源滤波器安装在电源线端口，滤除频率

2、较高的共模骚扰（线地间骚扰）和差模骚扰（线线间的骚扰)。,滤波器分类,按元件分类：有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。 按信号处理的方式分类：模拟滤波器、数字滤波器。 按通频带分类：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。,EMI电源滤波器分类,交流单相滤波器 交流三相滤波器 直流滤波器,滤波器型号定义,滤波器类别： 01交流单相滤波器 02交流单相高性能滤波器 03交流三相滤波器 04直流滤波器 05直流超小型高性能滤波器 温度等级： 0级(不写)：-45+85 1级：-55+85 2级：-55+125,EMI电源滤波器参数,

3、电源滤波器设计必须的参数包括： 1、额定电压 2、额定电流 3、温度范围 4、体积大小 5、接线方式,电源滤波器设计可提供更多的参数： 1、耐电压 2、漏电流（交流） 3、绝缘电阻 4、温升 5、插入损耗 6、使用环境 7、连接设备 8、密封性 9、滤波电路 10、外观要求 11、环境试验 12、电压降 13、设备功率 14、其他要求,耐电压GJB6242：2.58倍Un，5S1min,交流单相滤波器/交流三相滤波器 线-线：1500VDC/5S 线-地：1500VAC/5S 直流滤波器 线-线和线-地：无特殊要求，按照2.5Un,漏电流,电源滤波器漏电流定义为：在额定交流电压下滤波器外壳到交

4、流进线任应一端的电流。 如果滤波器的所有端口与外壳之间是完全绝缘的，则漏电流的值主要取决于共模电容Cy的漏电流，即主要取决于Cy的容量。 由于滤波器漏电流的大小，设计到人身安全，国际上各国对插都有严格的标准规定。GJB6242:测试火线或零线对地之间的漏电流3.5mA（250VAC、50Hz）,绝缘电阻,测试直流滤波器引出端之间或引出端对地之间的绝缘电阻，或测试直流漏电流计算出对应的绝缘电阻值。 测试电压：低于额定工作电压的最大电压或按相关标准执行/ GB3859.1-93-T中指出不小于100VDC的试验电压。 绝缘电阻值：按相关技术要求，滤波器电容并联越多，绝缘电阻值越低，电容相关标准提出

5、绝缘电阻100M。,温升,导体通流后产生电流热效应,随着时间的推移, 导体表面的温度不断地上升直至稳定。 滤波器的温升来源于电感。,插入损耗,将滤波器加进某一电路时，能量或增益的损耗。 插入损耗分为：共模插入损耗和差模插入损耗。 插入损耗是在滤波器未通电，空载，50情况下测试。,使用环境,滤波器根据适用环境的不同来选择不同的元器件，如：航天、航空、地面、水下等环境；或者能准确说明配套使用的是什么设备。,连接设备,指滤波器设计需要根据输入端和输出端直接连接的设备，来设计想对应的电路来满足阻抗的匹配，也就是说滤波器要满足阻抗网络失陪原则。,密封性,密封是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止

6、外界杂质如灰尘与水分等侵入滤波器内部的元器件的措施。 针对某些使用环境，会有密封性要求和相关密封性试验。,滤波电路,客户能明确提出滤波电路可以降低设计工作难度，同时能准确解决电磁干扰所带来的问题，能直接设计出更优化滤波电路。,外观要求,根据使用的环境和领域，某些滤波器会有外观的要求，如：表面镀层要求、颜色要求、某些外形尺寸要求。,环境试验,客户根据使用环境的需要，会提出环境试验要求，如振动、冲击、高温、低温、低气压等。 滤波器的环境试验可参照 GJB360A-96 电子及电气件试验方法 GJB6242-2008 军用EMI电源滤波器规范 GJB150-1986 军用设备环境试验方法,电压降,当

7、电流通过滤波器后，由于滤波器自身有一定的电阻，造成滤波器两端产生的压差称其为电压降。,设备功率,根据电压、电流可以计算。 功率可以间接说明电磁干扰的强度,一般性能电源滤波器电路,高性能电源滤波器电路,滤波器安装使用,1、电源滤波器不能存在电磁耦合路径 滤波器输入线、输出线靠得过近，或滤波器的输入线和输出线捆扎在一起。高频干扰信号实际会通过输入线和输出线直接发生耦合。这样一来，存在于滤波器某一端的EMI信号会逃脱滤波器对它的抑制，不经过滤波器的衰减而直接耦合到滤波器的另一端去。,2、电源输入线过长这是一个很常见的错误；人们在安装电源滤波器时，通常并不注意其安装位置，而是在机箱内随便找一个方便的位

8、置，将电源滤波器固定好，然后将导线连接上，这里的错误是电源滤波器的电源输入端导线过长，其后果是电网上的干扰进入设备后，还没有经过电源滤波器，就通过空间耦合到线路板上，对电路造成干扰。而设备内部的干扰会直接感应到电源线上，传出设备。一定要记住，我们所涉及的电磁干扰都是频率较高的，它们极易辐射和通过空间耦合。,3、不能将线缆困扎在一块 一般来说，在电子设备或系统内安装电源滤波器时要注意的是，在捆扎设备电缆时，千万不能把滤波器（电源）端和（负载）端的电线捆扎在一起，因为这无疑加剧了滤波器输入输出端之间的电磁耦合，严重破坏了滤波器和设备屏蔽对EMI 信号的抑制能力。,4、要尽量避免使用长接地线 电源滤波器输出端连接设备的接线长度不超过30厘米为宜，越短越好。 因为过长的接地线意味着大大增加接地电感和电阻，它会严重破坏滤波器的共模抑制能力。而且导线的直流电阻和交流阻抗是完全不同的，滤波器绝不能依赖只靠单根导线接地来解决电磁干扰。较好方法是，用金属螺钉与星形弹簧垫圈把滤波器的屏蔽牢牢地固定在设备电源入口处的机壳上。,5、 电源滤波器输入线、输出线必须拉开距离 电源滤波器输入线、输出线必须拉开距离，电源滤波器的输入输出引线不能和信号线并行。同时滤波器的输入线和输出线要最大