（机械工程专业论文）滤波电连接器的研究.pdf

剐 太学工瓣硕士挈馘文 y7 7 9 2 ls 滤波电连接器豹研究 专监孛燕糍工程 研突囊镑竞东踅游老辩：谈力、鹿斌 擒笺 随着科学技术的迅速发浸，篷彝滋入了信息对代，各种信息化电子产晶的 普及、应用，使褥寿限空闷蠹的电磁邵蟪受到严重污染。日盏增热的魄磁予扰 ( 麟d 不莰会破坏或簿低奄予设备魏工作穗髓，稀且对a 麓鸯髂健康也褐藏 了巨大的熊整。失了毒效解决魄磁污激超越，我燃对魄予产瀑强制挟蠡3 s ( “中国强制认谣”c h i n ac o m p u l s o r yc e r t i f i c a t i o n ，缩写为c c c , 简称 3 国谈话。众所露舞，惫黻于虢骏甄释方式存在，邸辕瑟銎毫磁于藐霸黄零毯 电磁二f 扰，对辐射型电磁干扰，可以慕用电磁屏蔽的方式来防护，而对传导融 电磁千抗，滤波则是最有效的防护手段。就一个系统而言，各种删丁在接口处 最为严重，宅是黧g 迸蹬魄气及电子设餐熬“塞羁”，霞j 逡具有滤波功馥数接 口连接器鼓髓满足电子产黼豹墩磁兼容性( 彩囝。 本文磺究黔滤波电逐接器跫为满足整搬懿耍凇臻求蠢发展熬来豹一耱毅愁 电连接器，产品集滤波嚣葶连接器于一体，可有效解决蹩机电磁于扰的“留 弱”效应，并有利于袋曩、整掇体穰，黪低蠡孵簿决成本，蘩鼙整檄逶蘧e # c 谈 证。其主要特点如下： 1 具肖普通电连接器靴滤波器的双藿功能。既能实现整机黼统与输入、输 密信号鹭燕鬻接逶琴断舞，又麓撵割千撬菠号遗毒系绫。 2 结构先进合理。根据整机系统对滤波特馁的不同要求，配置不间的滤 波器件和滞波电爨结桶( 主要采厢c 受和一爱结擒) 。 3 ，馒蹋方便：本文磷究酌滤波也遴接器是在弦证整掘系绕接口尺不变 靼川a 学工秣硕士学位论文 腾前提下磺制的，可实现与普通电连攘器的互换，搜用非常方便。 本文觚王程实际出发，缭舍葙关滤波滠理，论述了滤波电遂接器双方寰设 计阶段到产品投入使用阶段的全过程。 在方寨设计阶段，根据整枫系统对滤波特性的具体要求，应用低递滤波器 瓣! 俘厥遴，透过对各数字诧等效毫爨结毒勾越对比分撬，确定滤波电邃接嚣豹 设计方案。该方案首先确定单个滤波接触俘豹设计结构，然后在此基确上，根 据整机系统所需滤波接触件的数量和对接口尺寸的具体要求，确定滤波电连接 器的总体设计结构。 奁产菇潮俸除段，稷疆滤波邀逶羧嚣戆买箨设计绫秘，缡潮相关翻器工艺 过程，并制造出产晶。 在产赫验牧阶段，对产品进行稳测、测鬟和娄托试验，确定其是否达到预 麓器振。 在产懿使用除段，收集用户对产龋的反馈信息，并进行综台瓣评价。 目藩，该科研成果已提供给军工熬机用户使梢，得弱了用户的高度评价， 袋已批量生产莠投入市场，取褥了一定瓣经济效慈；该成粜也可在民用通讯市 场上广泛榷广嫒矮。 关键词：电磁干扰滤波连接器 等效电路工艺流程 1 l 西川火举工程硬士学位论文 r e s e a r c ho nf ii t e re l e c t r i c a lc o n n e c t o r s m a j o r ： m e c h a n i c a le n g i n e e r i n g p o s t g r a d u a t e ：y a n gg u a n g d o n gs u p e r v s o p ：h o ul i ，p a n gb i n a b s t r a c t w i 搬t h er a p i dd e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y , t h ew o r l dh a ss t e p p e d i n t oi n f o r m a t i o nt i m e s 。e l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n ti nt h el i m i t e d s p a c ei s s e r i o u s l yp o l l u t e db e c a u s eo ft h es p r e a da n da p p l i c a t i o nf o rv a r i o u si n f o r m a t i o n p r o d u c t s e l e c t r o m a g n e t i ci n t e r f e r e n c e ( e m i ) n o to n l yd a m a g e so rc u t sd o w n w o r k i n gp e r f o r m a n c eo fe l e c t r o n i ce q u i p m e n t , b u ta l s od o e sg r e a th a r mt oh u m a n h e a l t h i no r d e rt os o l v et h ee l e c t r o m a g n e t i cp o l l u t i o np r o b l e m ，3 cc e r t i f i c a t i o n ( c h i n ac o m p u l s o r yc e r t i f i c a t i o n ，a b b r e v i a t e da s3 c ) i sc o m p u l s i v e l ya p p l i e dt o e l e c t r o n i cp r o d u c t si nc h i n a i ti sw e l lk n o w nt h a te m ie x i s t si nt w ot y p e s r a d i a t i o n a n dc o n d u c t i o n f o rr a d i a t i o ne m l 。e l e c t r o m a g n e t i cs h i e l di so n em o d eo fp r o t e c t i o n b u tf o rc o n d u c t i o n 嚣m i ， l 鞋e 蠢珏gi st h em o s te f f e c t i v ep r o t e c t i v em e t h o d f o ra w h o l es y s t e m ，v 撕o u se m ii st h em o s ts e r i o u sa tt h ei n t e r f a c e i ti st h e “w i n d o w o f e m ie n t r ya n de x i tf o re l e c t r o n i ca n de l e c t r i c a le q u i p m e n t s ot h ec o n n e c t o r sw i t h f i l t e r i n gf e a t u r e sc a ng r e a t l yc o n f o r mt oe l e c t r o m a g n e t i cc o m p l i a n c e ( e m c ) o f e l e c t r o n i cp r o d u c t s t h en e wk i n do f f i l t e r i n gc o m l e c t o ra n a l y z e di nt h ee s s a yj sd e v e l o p e df o rt h e p u r p o s eo fe m c i ti n t e g r a t e sf i l t e ra n dc o n n e c t o r , w h i c hc a ne r i e c t i v e l ys o l v et h e “w i n d o wo 珏b c t ”o fe m ia n dr e d u c es i z eo fc b u ( c o m p l e t eb u i l t - u n i oa n dc o s tf o r s o l v i n ge m c ，a n dh e l pc b u t op a s se m cc e r t i f i c a t i o n 。羹瓣m a i 珏f e a t u r e so f f i l t e r i n gc o n n e c t o ra r e u s ta sf o l l o w s ： 1 f u n c t i o n sa sn o r m a lc o n n e c t o ra n df i l t e r f i l t e r i n gc o n n e c t o rc a nr e a l i z en o r m a lc o 娃n e e 蛀o na n dd i s c o n n e c t i o nb e t w e e n c b u s y s t e ma n ds i g n a li n p u ta n do u t p u t ，a n da l s op r e v e n ti n t e r f e r i n gs i g n a lf r o m 删川大学工穗硕士学位论文 p a s s i n g 2 r e a s o n a b i ea n da d v a n c e ds t r u c t u r e a c c o r d i n gt od i f f e r e n tr e q u i r e m e n t sf o rf i l t e r i n gf e a t u r e sb yc b us y s t e m ，i ti s e q u i p p e dw i t hd i f f e r e n tf i l t e r i n gc o m p o n e n t sa n df i l t e r i n gc i r c u i t ss t r u c t u r e ( m a i n l y t y p e c a n d t y p e “”、 3 c o n v e n i e n tf o ru s e 确ef i l t e r i n gc o i m e c t o ra n a l y z e di n t h i se s s a yi sr e s e a r c h e da n dd e v e l o p e d b a s e do nu n c h a n g e di n t e r f a c es i z ei nt h ec b us y s t e m t h u si ti sv e r yc o n v e n i e n tt o r e p l a c en o r m a lc o n n e c t o r sw i t ht h ef i l t e r i n gc o n n e c t o r s a tt h eb a s i so fp r a c t i c a le n g i n e e r i n ga n dr e l a t e df i l t e rt h e o r y , t h i se s s a y d e s c r i b e st h ew h o l e p r o c e s s e df r o mp r o d u c td e s i g nt oi t sa p p l i c a t i o n i nt h es t a g eo fd e s i g n ，a c c o r d i n gt ot h es p e c i f i cr e q u i r e m e n t sf o rf i l t e r i n g f e a t u r eb yc b u s y s t e m ，t h ed e s i g np l a n i sf i n a l l yc o n f i r m e db ya p p l y i n go f w o r k i n g t h e o r yo fl o w - p a s sf i l t e ra n db yc o m p a r a t i v ea n a l y s i so fv a r i o u so fd i g i t a l i z e d e q u i v a l e n tc i r c u i t 髓i sp l a nc o n f i r m sd e s i g ns t r u c t u r eo f i n d i v i d u a lf i l t e r i n gc o n t a c t s f i r s t l y , m a dt h e nc o n f i r m st h eg e n e r a ld e s i g ns t r u c t u r eo ff i l t e r i n gc o n n e c t o r a c c o r d i n gt ot h eq u a n t i t yo ff i l t e r i n gc o n t a c t sr e q u i r e db yc b us y s t e ma n dt h e d e t a i l e dr e q u i r e m e n t sf o ri n t e r f a c es i z e i nt h es t a g eo fp r o d u c t i o n ，t h ef i l t e r i n gc o l m e e t o ri sp r o d u c e da c c o r d i n gt ot h e s p e c i f i cd e s i g ns t r u c t u r ea n dr e l a t e dp r o d u c t i o np r o c e s s 。 i nt h es t a g eo fp r o d u c ta c c e p t a n c e ，t h ep r o d u c t sa r et ob ei n s p e c t e d ，m e a s u r e da n d t e s t e ds oa st oc o n f i r mw h e t h e rt h e yr e a c ht h ee x p e c t e dg o a l s i nt h es t a g eo fa p p l i c a t i o n ，w i t ht h ef e e d b a c k sf r o mu s e r sc o l l e c t e d ，t h e p r o d u c t sa r et ob eo v e r a l l ye v a l u a t e d + a tp r e s e n t ，t h er e s e a r c ha c c o m p l i s h m e n th a sa l r e a d yb e e np r o v i d e dt om i l i t a r y u s e ra n dg a i n e du s e r sh i g he v a l u a t i o n n o wi th a sb e e np u ti n t om a s sp r o d u c t i o n a n da v a i l a b l ei nt h em a r k e t ，a n dg a i n e ds o m ee c o n o m i cp r o f i t i tc a na l s ob e p r o m o t e da n dp o p u l a r l yu s e di nt h ec i v i lc o m m u n i c a t i o nm a r k e t 。 k e yw o r d s ：e m i ；f i l t e r ；c o n n e c t o r ；e q u i v a l e n tc i r c u i t ；p r o c e s s i v 斓川大学3 ：程硕士学位论文 摄述 随潜现代科学技术的迅速发展，世界进入了信息时代，信息的产生、传 递、接收、处理和存储等都需要依赖电磁波作为载体，各种信息化电子产品的 普及、应震，使得鸯隈空闯内的电磁环境受到严重污染“1 。伴随着城市人口的 迅速增长，汽车、邋信、诗算瓶与趣气窀子设器大量递入家簇，电磁环城氇越 来越恶考；，往往使电气电子设备戚系统不能正常工作。电磁干扰( 倒玎) 不仅 会破坏或降低电气电子设备的工作性能，据不完全统计“，全世界电气电子 设备盛予巍i 瑟发生牧瘁，每年逡藏数亿美元瓣经济援失，筑魏手凝基熬等大 功率电磁信号的干扰，会影响飞机的正常起降，移动电话信号的干扰可使仪表 显示出错；而且也对人的身体健康构成了巨大的危害，据美阂的一项报告，罗 健特公翅霄1 2 名孕炽在荧光屏( 鼹示器) 裁工作，一年竟镌7 名孕妇流产，1 名孕妇荦产，国稼兵役禺i 5 名攀妇中，? 人流产，3 久产下嗨形，l ，勇多 长期 在显示器前工作的职救女性得乳腺癌的概率要商4 3 个百分点。在这种复杂的 电磁环境中，如何减少相互间的电漩干扰“o “j ，使各种设祷正常运转，如何 绦簿人抟毽痰帮入努愆产安全，楚一拿急待解决戆润嚣。众掰瘸知，电磁予撬 以两种方式存在，即辐射型电磁干扰和传导型魂磁干扰。对辐射型电磁干扰， 可以采用屏蔽的方式涞保护，而对传导型电磁干扰，滤波则魑最有效的防护手 段。藏个系统蔼言，静e n i 农接日处最为严重，它是b m i 进出电气敷瞧予 设备翡“窗口”，戮戴其有滤波功艉的接口连缓器最箍满楚电子产品的魄磁兼 容性( 删。继美国、德国、日本、韩国等之后，我国也于2 0 0 2 年5 月1 日起 开始执行电磁兼容e m c 标准“瑚，弗在2 0 0 3 年8 月1 日后强带执行另彬标准， 藩霹这不弱叠鲑标漆豹毫予产鹣懿豁家矮奄器邑不罐孬生产鞠销售，电磁蘸容 性己成为产品质量不可缺少的目标。 滤波电连接器是为满足整机的电磁兼容e m c 露求而发展起来的一种新型电 连接器，产最集滤波器秘连接器予一体，可有效簿决整极系绫瞧磁干扰熬“蜜 口”效应，并有剩予减小整视体税，降低嬲解决成本，帮助整机通过脚认 证。随饕国内3 c ( “中国强制认诳”c h i n ac o m p u l s o r yc e r t i f i c a t i o n ，缩 写为跣嚣简称3 d 的强制执行，滤波电连接器已成为当今及未来连接嚣发展 酶一令方离黧趋势。 川大学工程碗：j ：学位论文 1 1 国外滤波电连接器的概述 旱在2 0 避纪4 0 年代拐，阉羚裁提出了瞧磁兼容“1 的壤念。1 9 4 4 年德国魄 气工程师协会制订了世界上第一个电磁兼容性规范v d e 0 8 7 8 ，1 9 4 5 年美国颁布 了关予电磁兼容毽兹军鬻焱蕊j a n i 一2 2 5 ，建立了奄磁兼容试验帮溅羹体系， 解块了电磁兼容设计、分析和预测的一系列理论_ 羊口技术问题。7 0 年代以来， 美莺闺防都编辑磁版了备稀电磁兼容性手册，广泛应霜予工程设计。捌8 0 年 代，荚国、德国、日本等经济发达国家在电磁兼容磺究和应用方面达到了很褰 的水平。相应的滤波电逡接器的研究和开发得到了迅猛发展。程滤波电连接器 嚣发过程中，先爱采趣了单邀褰型( c 墼) 、单逛感受( 墼) 、毫吝电感燮 ( 厂型) 、电感一电容型( 反，型) 、电感电容电感型( ，型) 、电容一电 感壤客壁( z 鳘) 电路维稿琢理，瓷设诗绣稳方瑟，滤波主要器彳孛羽努嗣聚 用了电容、电感( 根据舆体电路结构原理) 焊接形成滤波组件、选用磁性材料 模其成型滤波组件等结构。 1 2 国内滤波电连接器的概述 筏匿整6 0 年代数袋，在鼗溅、擦裁电磁予撬豹影稳璇及搽讨邀激疆射辩 机体的作用等方面已取得良好进展。截至1 9 8 0 年融制成射频电磁场避区场强 溅定仪、瓣频远嚣场强浏定纹黧于挠溅囊铰、微波满雏溺试仅等滴试仪器，初 步确定了高频电磁辐射安全卫生标准，制定了微波辐射卫生标准，在防护技术 上也有了很大提高。在滤波电遥接器以及各种连接器的研究开发方面，主要参 考蘸苏联和荧国的研制经验，在他们成功的纂础上佐制。霆兹，犀蠹农滤波惫 连接器研制开发过程中，主要采用了f 型、型、厂型、* 型电路结构原理， 在设诗结梭方嚣，滤波主要器串裂慕瘸了毫容、惫懑( 辙蕹县蒋毫藏结梅簇 理) 焊接形成滤波组件结构，选用磁性材料横具成型滤波组件的结构还在研制 阶段。莺肉研究生产滤波电连接耩的厂家主要有：酾营7 9 6 厂( 四川华丰企啦 集团有限公司) 、图营7 1 5 厂、国营1 5 8 厂、国营8 2 5 厂、深圳通贸有限责任 公司簿电连接器生产厂家。我斟前所在公司( 四川华丰企妣集团有限公司) 作 为国内奄连接爨磷糕生产之龙头积舷鸯，菝纛雄霉瓣技术实力，采窝全耢耱设 计理念，在滤波电连接器领域已先行步，在9 0 年代初就开始辫手滤波电遣 四川大学： ，程硕二卜学位论文 接器的研制，并完成了部分航空圆形滤波电连接器和矩形滤波电连接器的国家 国防重点装备样机配套任务。 1 3 滤波电连接器解决的工程问题 众所周知，屏蔽、滤波、合理接地、合理布局等抑制干扰的措施都是很有 效的，在工程实践中被广泛采用。但是随着电子系统的集成化、综合化，以上 措施的应用往往会与成本、质量、功能等要求产生矛盾，必须权衡利弊研究出 最合理的方式来满足电磁兼容性要求。新的导电和屏蔽材料以及工艺方法的出 现“，使电磁兼容性控制技术又有了新的发展，可见电磁兼容控制技术始终是 电磁兼容科学中最活跃的研究课题。 为解决电磁干扰问题，首先应掌握电磁干扰的控制策略“”3 。电磁兼容学 科是在早期单纯的抗干扰方法基础上发展形成的，两者的目标都是为了使设备 和系统达到在共存的环境中互不发生干涉，最大限度地发挥其工作效率。但是 早期的抗干扰方法和现代的电磁兼容技术在控制电磁干扰策略思想上有着本质 的差别。单纯的抗干扰方法在抑制干扰的思想方法上比较简单，或者认识比较 肤浅，主要的思路集中在怎样设法抑制干扰的传播上，因此工程技术人员处于 极为被动的地位，哪里有干扰就在哪里就事论事的给予解决，当然经验丰富的 工程师也会采取预防措施，但这仅仅是根据经验局部的应用，解决问题的方法 也是采用单纯的对抗式的措旌。电磁兼容技术“”“”“”在控制干扰的策略上采取 了主动预防、整体规划和“对抗”与“疏导”相结合的方针。 在电磁兼容技术中最重要的是干扰抑制滤波技术。滤波技术主要采用滤波 器，它是为实现选择信号和抑制干扰功能而设计的网络。滤波器按功用可分为 信号选择滤波器和电磁干扰( 删力滤波器两大类。信号选择滤波器是以有效去 除不需要的信号分量，同时对被选择信号的幅度相位影响很小的滤波器。电磁 干扰滤波器是以能够有效抑制电磁干扰为目标的滤波器。电磁干扰滤波器又可 分为信号线脚滤波器、电源e m i 滤波器、印制电路板e m i 滤波器、反射e m i 滤波器、隔离e m i 滤波器等几类。电磁干扰是通过一定的途径传播的，线路板 上的导线是最有效的接收和辐射天线，由于导线的存在，脉冲信号的高频成分 可以借助导线辐射，往往会使线路板上产生过强的电磁辐射。同时，这些导线 又能接受外部的电磁干扰，使电路对干扰很敏感。在导线上使用信号滤波器是 四川大学工程碾士学位论文 解决高频电磁干扰的有效方法，它可使脉冲傣号的离频成分大大减少，从薅大 大改善线路板的辐射效粜。另外，电源线也是电磁干扰传入设备和传出设备的 主要途径。透过电源线，邀熙上故予挽可隧传入设萋，予扰设餐瓣正甏工俸。 同样，设备的干扰也可以通过电源线传到电网上，对网上其它设备造成干扰。 为了茨止这两耱。淹况的发生，必须在设备静毫源入强延安装一个低逶滤渡器， 这个滤波器只容许设备的工作频率( 5 0 h z , 6 0 4 0 0 h z ) 通过，面对较商频率的 干抗有粳大的损耗，由于这个滤波器专门甬于设备电源线上，所以称为电源线 滤波器。电源线上的干扰电路以鼹种形式出现。一张是在火线零线回鼹中，獒 干扰被称为差模干扰。另一种嫩在和火线、零线与地线和大地的回路中，称为 共攒予撬。通掌2 0 0 z 以下嚼，差摸于撬戒分占主要部分。l 嬲童数上彗雪，共 模干扰成分占主要成分。电源滤波器对差模干扰和熬模干扰都有抑制作用，但 奁予瞧路缮稳不弼，对鍪模干扰蠢共模干撬稳季审麓效栗不一样。 滤波电连接器主要解决的工程问题是：察现整机系统与输入、输出信号的 连接和滤波。滤波电连接器与酱通电连接器一样，总体属于电子接插件中电连 接爨的范畴，主要起电子信号传递的作用，是在普逐电连接器的基础上，璞加 了滤波功能，限制一定频率段的信号通过的电连接器，它允许系统需要频率信 号无寝减或较小衰减逶避，籀铡于找镲每频率逶过，放瑟躐少终部繇壤对整梳 或整机对外部环境的电磁干扰，帮助擞机系统通过脚心认证。 1 4 课题主要研究的内容 滤波电连接器按萁滤波器的频率特性可分为：低通滤波电连接器( 只通过 低频蠢躅成分，掺剿或削弱离予截止频率懿于撬成分) 、裹逶滤波毯连接懿 ( 只通过高频有用成分，抑制或削弱低于截止频率的干扰成分) 、带通滤波电 连接器( 只透过菜一频带宽度静有霜频率残分，高予或 螽予荣宽豹频率成分不 予通过，加以抑制戏衰减) 、带阻滤波电连接器( 只抑制柴一频带宽度范围内 韵频率成分，带宽以矫的颓率分量都可以通过) 。 本课题砸向工程实际主要研究了用途最广泛的嬲电感、电容组台聪成静低 通滤波电连接器。其研究范围主要包括滤波电连接器的用途、低通滤波器的工 捧琢理及等效电路诗冀、滤波电连接器翁结梅袭计方寨、露l 佟王装、稔溅、测 量和失效分析，并通过具体的使用情况，对研究成果进行的综合评价等。 四川大学工程硕十学也论戈 2 滤波篷连接嚣方寨设计 2 1 滤波电连接器的用途 近年来，随着工业用电设备的迅速增加和家用电器的普及，整个电嘲系统 斡“干扰”变得意岁 地多起来。冬季孛鼹电设备麟可鞋自电嬲後入于撬售号，同 对也将羧收电网带入的于撬信号。因此，麸菜种意义上讲，港网的干扰形成了 一种恶。漩的反馈循环。而抑制电网干扰所造成的影响，已在魄子电路抗干扰技 术中占露越来越大的比重。往往单纯采用屏蔽方式不能提供究箍的电磁于拭防 护，爨菇凌蚤或系绫上豹毫缓考爨最有效戆予貔接浚与发囊砉天线。诲多设螽在 单机做魄磁兼容试验时都没有问题，但当两台设备连接起来以后，就不能满足 电磁兼容的要求了，这就是电缆越了接收和辐射天线的作用。电缆之所以会辐 射电磁波，是霹为魄缆溃墨处鸯获摸电压存在，电缆在这个共模电压验驱魂 下，如溺一根荜极天线。它产生的电场辐射如下式所示： f = 4 丌x t o 吖rf ，l ，( 2 - 1 ) 式( 2 1 ) 中。e 是电场强度( 铀， ，跫电缆中静共模瞧滚疆凄( 弗， l 是电缆的长度( 廊， ，是共模信号的频率( 蚴， ，凳蕊溅点至g 辐瓣滚静距离( 薜) 一 要碱小电缆鹣辕射，可以减小高频共模电流强度和减小电缆长度。电缆的 长度往往不能随意减小，控制电缆必模辐射的最好方法是减小高频共模电流的 幅度，因为赢频共模电流的辐射效率很高，是逡成电缆超标疆射的主要因索。 藏小邀缆上荚模裔频激滚鹣一个囊效方法是在邀缆静漆麓处采用滤波技术，留 断电磁干扰沿信号线威电源线传播的路径，与屏蔽共同构成究善的电磁干扰防 护。 滤波菠零是捧铡予辘静一静鸯效攘蓬，茏箕跫在霹讨开关邀源翻，臻号懿 传导予抗和某些辐射干扰方面，其有显著效果。任何电源线上传导干扰信号， 均可用麓模和共模干扰信号来表示。差模干扰在两条导线之间传输，属于对称 性干扰；共模干扰在爵线与地( 枧赢) 之闻传较，瘸予菲对称，陡于撬。在一般馕 提下，麓漠于撬幅度小、频率低、掰造戒静窀磁干扰较小，共模于扰幅菠大、 殴川大学工程硕七学位论文 频率离，还可以邋过导线产生辐射，殿造成的电磁干拢较大。因此，欲剀弱传 导干扰，就应把点m ，信号控制在有关e m c 标准舰定的极限电平以下。除抑制干 扰源以岁 ，最有效鳃方法藏是在开关电滠竣入穗辕凄邀路中热装套殛y 滤波器。 一般设备的工作频率约为i 0 5 0 丘肋。正脱很多标准规定的传导干扰电平的极 陲毽帮是觚1 0 矗挽算惑。对开关电源产生豹焘频浚鑫澎信号，只要选择稿皮 的去耦电路或网络结构较为简单的f 3 1 i 滤波器“，就不难满足符合e m c 标准的 滤波散采。 滤波电连接器是解决这稚各用电设备之阀、用电设备和电源之闯鼹形成的 相互干扰问题的理想器件。滤波电连接器的缚个插针上都有一个低通滤波器， 黢够燎撬钞上夔共摸电浚滤莓。这些滤波电连接器往往在夕 影秘接日尺寸上与 普通电连接器相同，可以直接替代普通电连接器使用。由_ 于滤波电连接器安装 在龟缆遘入辘籍静端曩掩，麓够将毫缆孛豹干扰毫流滤豫摔，驮两彻底消涂电 缆豹辐射圜索，因此滤波后的导线不会再感皮到干扰信号，同时滤波电连接器 稚制癜缆辐射的效果比群蔽电缆更稳定。使闱滤波f 毂连接器后，可以降低对电 缆端接的要求，避免使用价格爨贵的藏质量爨菠电缆，降低设鍪戏本。 2 2 滤波器戆作用 滤波器是一种选频装置，它允许输入信母中的特定频率成分通过，同时抑 案l 或极大遗衰减其它频率成分( 又称诧频带为阻帝) 。根据滤波嚣的选颓特性， 一般将滤波器分为低通、高通、带通和带阻四种，其对应的幅频特性如图2 - i 所示，图中虚线为理想滤波器的幅频特性。 a ( f ) 。 0 f ) 1 0 0 )b )c ) 图2 _ 1 四类滤波器的幅频特性 a ) 低避b ) 嘉遴c ) 带避d ) 蛰阻 四川大学工程硕士学位论文 低通滤波器：通频带为o 一点。，z 厂o 。为阻带。 高通滤波器：与低通滤波器相反，通频带为蠡一o o ，疗一而为阻带。 带通滤波器：通频带为舒岛，其它频率为阻带。 带阻滤波器：与带通滤波器相反，阻带为晶一如，其它频率为通带。 滤波器根据其使用环境的不同，可以分为电源滤波器和信号滤波器。 电源滤波器的作用是抑制传导发射电流沿着电源线传播。信号滤波器的作 用是减小信号线上不必要的高频成分( 主要是共模的) ，从而减小电缆的电磁 辐射，或防止电缆作为天线接收外界空间电磁干扰，并传导进机箱。 2 3 滤波器的主要特性 滤波器最主要的特性参数有额定电压、额定电流、插入损耗、纹波幅度、 截止频率、带宽和中心频率、品质因数、频率特性、工作环境条件、输入输出 阻抗、功率损耗、可靠性、质量体积等。 额定电压：允许输入滤波器的最高电压值。若输入滤波器的电压过高，会 使内部电容器损坏。 额定电流：在额定电压和规定环境温度条件下，滤波器所允许的最大连续 工作电流。一般使用温度越高其允许的工作电流越小。同时，工作电流还与频 率有关，工作频率越高，其允许电流越小。 插入损耗：当电路未接滤波器时，信号源在接收电路端电压为“，接入滤 波器后在接收电路输入端电压为雎，定义插入损耗为： l 。= 2 0 l g ( u l ，u ! )t 2 - 2 、 插入损耗的大小随工作频率的不同而变化，通常把插入损耗随频率的变化 益线作为滤波器的频率特性。 纹波幅度d ：在一定频率范围内，实际滤波器的幅频特性可能有波动，d 值为幅频特性的最大波动值。一个优良的滤波器，d 与a 。相比，应远远小于一 3 d b , 即d 1 2 0 0 0m o 食骰赋医：2 5 0 vl d c )5 0 0 vt d c ) 衰减特毪：见表2 一l 冀式邀容酾表2 - 2 警装瞧容滤波衰减蒋毪 心川大学工礁砸士学位论义 表2 - 1 冀式逛窑滤波衰减特性 3 窿 卜 电容鬣最小插入损耗( d b ) ，2 5 p ，无负载 裁止 允差 频率 o 5l51 05 01 0 02 0 0l 灌曲瀚z埘妇措f z襁娩砒 z煳z艘zg h z 1 0 0 融h z |_ 2 02 0 031 0 5 01 5 0 1 l o1 5 1 8 04 03l o2 03 0 3 2 03 015 1 2 2 53 0 f 8 2 08131 52 42 73 0 2 0 i 0 0 0 6 131 52 42 73 0 1 2 0 0 5 l 4 1 62 52 83 0 2 2 0 041352 02 82 8 3 0 5 6 0 02l281 52 82 83 03 0 4 7 0 0 00 21 01 52 52 52 8 2 83 03 0 表2 - 2 管式电容滤波衰减特性 3 d b 电容量 墩小攒入损糕( d g ) ，2 5 咎，天受载 电 截止 路 允差 鬃率 31 02 05 01 0 02 0 05 0 01 强o f 醅鞋z疆 z 娩y e z璐 z船强弑z溅z6 娃z 1 0 0 6 89 031 01 6 1 0 0 6 0l61 41 9 1 3 52 8151 0 1 62 0 f 3 0 4 7 01 2271 21 72 32 7 8 2 06261 21 82 32 93 3 0 0 05371 42 0 2 53 13 5 4 蚪川大学工程硕士学位论义 续表2 - 2 蒋式电容滤波裘减特，陛 3 d b 电容量最小插入损耗( d b ) ，2 5 # ，无负载 电 截t 路 允麓 频率 51 02 05 01 0 02 0 05 0 0l 谯妒 , g g z疆| z滏 z磴 嚣豁z触强耀勤磴 zg h z 1 0 0 1 5 0 03 5 l 5 1 01 62 2 2 7 3 33 7 f 2 5 0 01 351 01 52 12 53 23 64 0 4 0 0 00 。891 52 02 5 3 03 44 l4 5 6 88 0l6 1 52 5 1 0 05 0292 2 3 0 1 3 52 5 lsl ?2 63 5 4 7 01 19 1 82 23 54 0 8 2 0 6 31 32 2 3 13 84 5 t 0 0 0527 1 62 43 54 05 0 1 7 0 01 9161 42 53 54 04 0 5 0 2 5 0 01 339 1 62 83 84 04 55 0 5 0 0 08 。771 42 83 5 4 04 55 05 5 9 0 0 0041 01 53 04 5 5 05 05 55 5 樵壤寿鑫：5 0 0 次 弦动：1 0 2 0 0 0 h z1 4 7 m s ： 礴蠢t2 9 4m 圣 外形尺寸：与对应常规连接嚣在长度方向上有一定改变 舒孔式：与对蔽鬻羧连接器鞠鞠 锁紧方式：与对应常规连接器相同 安浆方式：与对应常规连接器相同 滤波毫连接器弱恕容参数是壤攥不嚣熬邀黪特点嚣特定竣谤戆，投援不霜 的使用黉求，可对应不同的滤波参数连接器。 螋川大学_ t 程硕士学位论文 2 6 整机系统的构成 整极系缓由信号溪、接收电路帮连接羧墨( 浚渡嚣) “1 继残，冀瓣络缝 构图2 - 9 所示。 接 薹中 滤 玛j 收 渡 邀 器 路 强2 - 9 系统两终绣构图 在整个系统中，滤波器作为信号遴出设备的窗口，对系统的电磁兼容性， 起弱决定性媳作瘸。本谖题研究静滤波器指懿是嚣源滤波器，圭器考虑对无澈 滤波器的优化设计妇“，来满足熬机系统实用性和经济性妇朝啪3 的要求。 无滚滤波器遴霉是鞋露呵等嚣添嚣释缝羧静一耱只允许逶遭绘定酌 频带信号而阻止其它频率信号通过的选频网络。用于交流电源输入端的滤除电 源网络中高频干抗酌 蠢遴滤波嚣，孺子整流电路中滤除纹波的平滑滤波器，确 于以抑制放大器产生低频振荡为目的的电源去耦滤波器等，均羼予无源滤波爨 的范畴。 势路滤波器是季孛鲻途较广泛斡炙深滤渡器，主要赐予对毫源鼷络中于拭 信号的滤除；在交息流信号叠加的电路中滤除交流分量而保留直流分量，或在 衰叛瓷露中保餮音频信号疆滤豫高频信号等等