第五章滤波.ppt

* * 第五章 滤 波 滤波器的特性 1 2 3 L-C滤波器 损耗型滤波器 有源滤波器及双T选频网络 4 5 6 滤波器的安装 计算机电网干扰的抑制 滤波器的特性 1 电磁干扰滤波器的特点 滤波是抑制电子设备传导干扰的主要手段之一 插入损耗、频率特性、阻抗、额定电压、额定电流、绝缘电阻 体积、重量、温升、可靠性 1、总是处于阻抗失配的工作状态，阻抗变化范围较大 2、高频特性十分复杂，电磁干扰的频谱很宽 3、需有足够的衰减，抑制干扰电平 4、对有用信号的损耗需尽量减小 插损： 滤波器的特性 U1信号通过滤波器后在负载上的电压， U2无滤波器时，信号在同一负载的电压 插损随频率变化，也叫频率特性 滤波器的特性 1 滤波器的特性 阻抗：具体使用时可并接电阻加以调整 信号源及负载阻抗的不确定性，导致设计困难 为保证滤波器的频率特性，要求信号源和负载应在设计范围内 额定电压：必须在额定电压下可靠工作，并有足够的安全系数， 在短时过压和涌浪时应不损坏 额定电流：连续使用时，不损坏滤波器电阻和电感器件的最大许可电流 应与内部器件的额定电流匹配；额定电流不足，将导致电感 线圈的磁饱和，温升加剧 可靠性：滤波器的寿命应高于内部其它元件，因为出问题更难排查 滤波器的分类 形式：C型、T型、L型等 反射滤波器、吸收滤波器 高通、带通、低通 L-C滤波器，R-C滤波器、晶体滤波器。。。。 第五章 滤 波 滤波器的特性 1 2 3 L-C滤波器 损耗型滤波器 有源滤波器及双T选频网络 4 5 6 滤波器的安装 计算机电网干扰的抑制 2 L-C滤波器 核心元件：电容和电感，由于伴有某些寄生参数，导致滤波器特性偏差 电容器的频率特性 电容器除了电容特性外，还有电阻和电感成分 电阻：电容器金属膜电极的电阻、介质的损耗、金属膜与引出线的电阻等 电感：金属膜卷绕后的电感、引出线的电感 可见，电容器自身构成一个LC串联电路，电路谐振频率即为电容器谐振频率 工作频率谐振频率，电容器呈现感性阻抗 2 电容器的频率特性 各种电容器的可用频率范围 金属化聚丙烯、聚乙烯薄膜介质电容 容量稳定、绝缘电阻高、适于做电磁 干扰滤波器的电容器 穿心电容 无需专门引出线，因而引线电感很小， 自谐振频率达1GHz，并且工作频带宽 陶瓷穿心电容 自谐振频率更高，陶瓷镀银做电极 L-C滤波器 2 电感器的频率特性 实际的电感器也总有电阻和分布电容 提高工作频率 1、采用磁芯线圈，在不增加体积条件下，增加电感量 2、采用单层线圈、分段、蜂房式多层线圈，减小分布电容 电感器在低频端呈感抗，阻抗随频率 成比例增加，当电感与电容达到并联 自谐振时，阻抗最大，呈纯阻抗 高于自谐振频率后，转为容性 使用时应在谐振频率以下工作 L-C滤波器 第五章 滤 波 滤波器的特性 1 2 3 L-C滤波器 损耗型滤波器 有源滤波器及双T选频网络 4 5 6 滤波器的安装 计算机电网干扰的抑制 3 损耗型滤波器 LC滤波器属于反射式，当与信号源不匹配时，部分能量会反射到信号源 吸收式滤波器，通过有用信号，干扰信号热损耗 通常采用介质传输形式，铁氧体做介质 铁氧体在交变磁场下，产生涡流损耗、磁滞损耗和剩余损耗，损耗随频率增加 实际应用时，将铁氧体制成柔性磁管，磁导率低于刚性的，但无饱和与谐振现象，可到100MHz以上 电缆滤波器 属于低通滤波器，将铁氧体填充到电缆中，即为电缆滤波器 体积小、可得到理想的高频衰减特性 电缆滤波器的高频和低频谐振均与电缆长度 和横截面积无关 3 损耗型滤波器 吸收型滤波器与电缆连接器组装 具有低通滤波器的频率特性 滤波连接器 100MHz-10GHz频率内 插损达到50dB 直流耐压500V 组合滤波器 吸收型和反射型滤波器串接 可更好的抑制高频干扰 400kHz插损升高 3MHz后，衰减减小 前面加入吸收段后 效果改善 3 损耗型滤波器 复数磁导率 软磁铁氧体，储能特性，高品质因数的电感 u1弹性磁导率，磁化过程中的储能大小有关； u2粘性磁导率，磁化过程中的损耗有关。 利用u2耗散杂散的电磁波能量 随着频率的升高，u1逐步减小，u2逐步增加 铁氧体电磁波吸收器 铁氧体吸收器 导线上加套管状铁氧体磁环，抑制导线中的高频干扰 单根导线穿过吸收器时的电感： l吸收器长度,r2外径,r1内径 存在直流饱和问题 3 损耗型滤波器 结构类似瓷管穿心电容器 馈通滤波器 利用高介电常数的瓷管作滤波电容器 的介质，极片间填充损耗材料 体积很小，可装于连接器插针上 关键在于磁介质材料， 介电常数可达500，MHZ 衰减特性正比于电缆长度 功率容量