电磁兼容培训胶片(滤波)

1、第四章 干扰滤波(lb)技术 干扰(gnro)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 正确使用滤波器杨继深 2002年4月共五十九页滤波器的作用(zuyng)信号(xnho)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，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。杨继深 2002年4月共五十九页满足(mnz)电源线干扰发射和抗扰度要求杨继深 2002年4月共五十九页满足抗扰度及设备辐射发射(fsh)要求信号线滤波器干扰源杨继深 2002年4月共五十九页共模(n m)和差模电流杨继深 2002年4月共五十九页共模(n m)/差模干扰的产生VVICMICMICMID

2、M杨继深 2002年4月共五十九页开关电源噪声(zoshng) 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ） 开关频率的基频和谐波（1MHz以下(yxi)差模为主，1MHz以上共模为主）杨继深 2002年4月共五十九页干扰(gnro)滤波器的种类衰减(shui jin)衰减衰减衰减低通带通高通带阻3dB截止频率杨继深 2002年4月共五十九页低通滤波器类型(lixng)CTL反杨继深 2002年4月共五十九页电路(dinl)与插入损耗的关系20406080100 fc 10fc 100fc 1000fc 5阶 4阶 3阶 2阶 1阶20N/十倍频程6N/倍频程插入损耗dB杨继深 2002年4月共五十

3、九页确定(qudng)滤波器阶数50 100欲衰减(shui jin)20dB4 6=24 20至少4阶滤波器10 1001 20 = 201阶滤波器就可以了为了保险，可用2阶欲衰减20dBL、C的数值决定截止频率阶数决定过渡带的陡度杨继深 2002年4月共五十九页根据阻抗选用(xunyng)滤波电路 源阻抗 电路结构 负载阻抗 高 C、多级 高 高 、多级 低 低 反、多级反 高 低 L、多级L 低 规律：电容(dinrng)对高阻，电感对低阻杨继深 2002年4月共五十九页插入损耗的估算( sun)Fco = 1/(2 Rp C)ZLZs、ZL并联(bnglin)CIL = 20 lg(C

4、Rp)ILIL = 20 lg(L/Rs)Fco = Rs/(2 L）Zs、ZL串联ZsLZsZL杨继深 2002年4月共五十九页器件参数(cnsh)的确定LCRR L = R / 2FC C = 1 / 2RFC对于(duy)T形（多级T）和 形（多级）电路，最外边的电感或电容取 L/2 和 C/2，中间的不变。杨继深 2002年4月共五十九页实际(shj)电容器的特性ZC实际(shj)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 p

5、F 601/2 LCCL杨继深 2002年4月共五十九页陶瓷电容谐振(xizhn)频率1nf1M100k1010.110k1k10010Hz 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G阻抗(zkng)100pf10nf100nf10f1f10mf100f1m10cm1cm1mm杨继深 2002年4月共五十九页表面贴装电容的阻抗(zkng)特性杨继深 2002年4月共五十九页温度对陶瓷(toc)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4月共五十九页电压对陶瓷电容

6、(dinrng)容量的影响COGX7RY5V200-20-40-60-800 20 40 60 80 100 %额定( dng)电压（Vdc）%C杨继深 2002年4月共五十九页实际(shj)电感器的特性ZL理想(lxing)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4月共五十九页电感(din n)寄生电容的来源每圈之间的电容(dinrng) CTT导线与磁芯之间的电容CTC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。杨继深 2002年

7、4月共五十九页克服(kf)电容非理想性的方法衰减(shui jin)电容并联 LC并联 电感并联小电容大电容并联电容频率大容量小容量杨继深 2002年4月共五十九页三端(sn dun)电容器的原理引线电感(din n)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 1GHz206040杨继深 2002年4月共五十九页三端(sn dun)电容的正确使用接地点(ddin)要求：1 干净地2 与机箱或其它较大 的金属件射频搭接杨继深 2002年4月共五十九页三端(sn dun)电容器的不足寄生电容造成(zo chn)输入端、输出端耦

8、合接地电感造成旁路效果下降杨继深 2002年4月共五十九页穿心电容(dinrng)更胜一筹金属板隔离(gl)输入输出端一周接地电感很小杨继深 2002年4月共五十九页穿心电容(dinrng)的插入损耗插入损耗频率(pnl)1GHz普通电容理想电容穿心电容杨继深 2002年4月共五十九页穿心电容(dinrng)、馈通滤波器以穿心(chun xn)电容为基础的馈通滤波器广泛应用于RF滤波杨继深 2002年4月共五十九页馈通滤波器使用(shyng)注意事项 必须(bx)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杨继深 2002年4月共五

9、十九页线路板上使用(shyng)馈通滤波器线路板地线面上面(shng min)底面杨继深 2002年4月共五十九页磁芯对电感(din n)寄生电容的影响铁粉芯 C = 4.28pf C = 3.48pf 19% 铁氧体（锰锌） C = 51pf C = 49pf 4%杨继深 2002年4月共五十九页减小电感(din n)寄生电容的方法然后：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(jinjn)”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）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杨继深 2002

10、年4月共五十九页共模(n m)扼流圈共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销(d xio)，因此磁芯不会饱和。杨继深 2002年4月共五十九页电感(din n)磁芯的选用铁粉磁芯：不易(b y)饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯铁氧体：最常用锰锌：r = 500 10000，R = 0.1100m镍锌：r = 10 100，R = 1k 1Mm超微晶：r 10000，做大电感量共模扼流圈的磁心杨继深 2002年4月共五十九页干扰(gnro)抑制用铁氧体Z = jL + R RZLR(f)1MHz 10MHz 100MHz 1000MHz杨继深 2002年4月共五十九页铁氧体磁环使用方面的一些(

11、yxi)问题1 10 100 100012545001250600300个30个0.1 1 10 100 1000匝1匝无偏置(pin zh)有偏置杨继深 2002年4月共五十九页低通滤波器对脉冲(michng)信号的影响杨继深 2002年4月共五十九页信号滤波器的安装(nzhung)位置板上滤波器无屏蔽(pngb)的场合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：在屏蔽界面上杨继深 2002年4月共五十九页板上滤波器的注意事项滤波器要并排(bngpi)安装线路板的干净地与金属机箱或大金属板紧密(jnm)搭接为滤波设置干净地在接口处设置档板滤波器靠近接口杨继深 2002年4月共五

12、十九页面板上滤波(lb)的简易（临时）方法容量适当的瓷片电容或独石电容，引线(ynxin)尽量短杨继深 2002年4月共五十九页电缆滤波(lb)的方法屏蔽(pngb)盒馈通滤波器连接器杨继深 2002年4月共五十九页自制(zzh)面板滤波器滤波电路可以按照需要(xyo)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杨继深 2002年4月共五十九页面板(min bn)安装滤波器注意事项滤波器与面板(min bn)之间必须使用电磁密封衬垫！杨继深 2002年4月共五十九页使用(shyng)形滤波器的注意事项滤波器接地(jid)阻抗预期干扰电流路径实际干扰电

13、流路径杨继深 2002年4月共五十九页电源线滤波器的基本(jbn)电路共模(n m)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杨继深 2002年4月共五十九页电源线滤波器的特性(txng)损耗(snho)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50条件下的测试结果。30MHz越来越受到关注杨继深 2002年4月共五十九页高频滤波(lb)性能的重要性滤波器高频(o pn)性能差滤波器高频性能好无滤波杨继深 2002年4月共五十九页改善滤波器高频(o pn)特性的方法或精心(jngxn)绕制或多个电感串联杨继深 2002年4月共五十九页注意(zh y)插入增益问题0-1

14、050 / 50100 / 0.1 或 0.1 / 100频率(pnl)插入损耗杨继深 2002年4月共五十九页选择滤波器的保险(boxin)方法滤波器0.1100滤波器0.11000衰减(shui jin)50条件下的插入损耗0.1/100条件下的插入损耗插入损耗增益会暴露出来杨继深 2002年4月共五十九页器件距离(jl)对高频性能的影响杨继深 2002年4月共五十九页滤波器安装(nzhung)在线路板的问题机箱内干扰(gnro)电源线泄漏严重杨继深 2002年4月共五十九页线路板上滤波的改进(gijn)方法机箱内干扰(gnro)被滤波器挡住被滤波器旁路掉面板滤波器电源线无泄漏杨继深 20

15、02年4月共五十九页电源线滤波器的错误(cuw)安装PCB滤波器滤波器输入(shr)线过长输入、输出耦合PCB杨继深 2002年4月共五十九页电源线滤波器的错误(cuw)安装滤波器绝缘漆PCB滤波器通过细线接地，高频(o pn)效果很差！接地线杨继深 2002年4月共五十九页滤波器的正确(zhngqu)安装滤波器PCB电源(dinyun)PCB滤波电路杨继深 2002年4月共五十九页这样(zhyng)试一试机箱外机箱内屏蔽(pngb)箱杨继深 2002年4月共五十九页还要注意(zh y)的一个小问题杨继深 2002年4月共五十九页内容摘要第四章 干扰滤波技术。第四章 干扰滤波技术。差模干扰和共模干扰。杨继深 2002年4月。杨继深 2002年4月。开关频率的基频和谐波（