电磁兼容3 滤波技术.ppt

电源线滤波器 共模干扰和差模干扰的分布频率 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 电源线滤波器的高频特性差的主要原因有两个，一个是内部寄生参数造成的空间耦合，另一个是滤波器件的不理想性。因此，改善高频特性的方法也是从这两个方面着手。 内部结构：滤波器的联线要按照电路结构向一个方向布置，在空间允许的条件下，电感与电容之间保持一定的距离，必要时，可设置一些隔离板，减小空间耦合。 电感：按照前面所介绍的方法控制电感的寄生电容。必要时，使用多个电感串联的方式。 差模及共模滤波电容：电容的引线要尽量短。要理解这个要求的含义：电容与需要滤波的导线（火线和零线）之间的联线尽量短。如果滤波器安装在线路板上，线路板上的走线也会等效成电容的引线。这时，要注意保证实际的电容引线最短。 30MHz 越来越受到关注 电源线滤波器小结 Cx的电容量一般为0.1～1μF。除了承受电源的额定电压外，Cx两端还会叠加各种干扰电压，可能远大于正常电压。 ? 将流过Cy1和Cy2的电流（即漏电流）控制在较小的范围内，Cy1和Cy2一般在1～10nF之间。 ? 在电气和机械性能方面，具有足够的安全裕度，以避免可能发生的击穿短路现象。 电源线滤波器的安装 正确的安装方式： 1.安装在设备或者屏蔽体的入口处； 2.输入输出线要尽量短、不交叉、采用屏蔽隔离措施； 3.外壳应加屏蔽，且应与设备的金属壳体良好搭接。 有源滤波器 前述各种反射式滤波器都是由电容、电感、电阻等无源的集总参数元件构成的无源滤波器。采用双极型三极管、单极型场效应管和集成运算放大器等有源组件与无源组件相结合来模拟电感和电容的特性，可制成有源滤波器。 有源滤波器 有源滤波器种类 1）用有源元件模拟电感线圈的频率特性——有源电感滤波器。 2）用有源元件模拟电容器的频率特性——有源电容滤波器。 3）产生与干扰电流振幅相等，相位相反的电流，通过高增益反馈电路把电磁干扰——对消滤波器。 有源滤波器 低频性能好，但当频率提高时，由于环路增益在1以下，滤波效果很快降低 组合使用，利用有源滤波器进行低频滤波，用无源滤波器对高频进行衰减。 练习 习题1 关于电源滤波器的安装位置，以下哪几个是正确的？哪几个是错误的？ 习题 习题2 试说电磁干扰滤波器与普通滤波器相比，有哪些特点？ 习题3 电源线噪声多来自何处？ 习题4 哪些是影响滤波器功能的主要因素？ 习题5 如何将低通滤波器变成高通滤波器 习题6 简要说明如何设计带通、带阻滤波器 习题7 简述什么是反射式滤波器、什么是吸收式滤波器 本章总结 滤波器作用 滤波器分类 电磁干扰滤波器 滤波器频率特性曲线 插入损耗 截止频率 反射式滤波器 吸收式滤波器 共模干扰与差模干扰 电源线滤波器 有源滤波器 电磁兼容原理与设计 第三章 滤波技术 概述 定义：滤波是从混有噪声或干扰的信号中提取有用信号分量的一种方法或技术。 滤波器的作用是：对某一频率范围的传输能量衰减很小，使能量容易通过；而对另一频率范围的传输能量有很大的衰减。 滤波器的作用 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。 信号滤波器 电源滤波器 滤波器分类 电磁干扰滤波器 插入损耗 滤波器对EMI 传导噪声的抑制能力用插入损耗IL（Insertion Loss）来衡量，插入损耗定义为： 没有滤波器接入时，从噪声源传输到负载的功率P1 和接入滤波器后，噪声源传输到负载的功率P2 之比，用dB（分贝）表示。 问题：可以用电压来表示吗？ 显然，当 时，IL大于零，IL越大，滤波效果越好 插入损耗 根据图 1 中功率与负载电压（电流）及负载阻抗的关系变换，常用负载端电压（电流）的比值来表示，即： 滤波器频率特性曲线 插入损耗具有频率特性 滤波器频率特性曲线 实际曲线 衰减 衰减 衰减 衰减 低通 带通 高通 带阻 3dB 截止频率 截止频率 干扰滤波器多为低通滤波器 因为 电磁干扰大多频率较高的信号，因为频率越高的信号越容易辐射和耦合 数字电路中许多高次谐波是电路工作所不需要的，必须滤除，防止对其它电路产生干扰。 电源线上的杂波有较高频率较高 频率较高时，杂散电容和电感之间的相互串扰严重 反射式滤波器 反射滤波器，是由无损耗(理想情况)的电抗元件构成的，主要应用于线路中，主要作用是将阻带频率反射回信号源的电子装置。（通带内提供低串联阻抗和高并联阻抗，阻带内提供大的串联阻抗和小的并联阻抗。） 普通的滤波器都是反射滤波器。 低通滤波器 低通滤波器是电磁兼容技术当中用的最多的一种滤波器，用来控制高频干扰。把有用的频率的信号进行通过，把高于某个频率的信号进行衰减。 反射式滤波器 低通滤波器 分为并联电容、串联电感及Γ型、Π型