第11章濾波技術ppt課件

1、第第11章章 干擾濾波技術干擾濾波技術一、電磁干擾濾波的概念一、電磁干擾濾波的概念 濾波器的作用是僅允許工作必須的信濾波器的作用是僅允許工作必須的信號頻率通過，而對工作不必須的信號頻率號頻率通過，而對工作不必須的信號頻率有很大的衰減作用，這樣就使產(chǎn)生干擾的有很大的衰減作用，這樣就使產(chǎn)生干擾的機會減為最少。機會減為最少。信號濾波器信號濾波器電源濾波器電源濾波器切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑抑制傳導干擾），切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑抑制傳導干擾），與屏蔽機殼抑制輻射干擾共同構成完善的干擾防護。與屏蔽機殼抑制輻射干擾共同構成完善的干擾防護。濾波器的作用濾波器的作用傳導干擾傳導干擾輻射輻射

2、干擾干擾信號濾波器和電源濾波器信號濾波器和電源濾波器v安裝在電源線上的濾波器稱為電源線干擾濾安裝在電源線上的濾波器稱為電源線干擾濾波器波器v電源濾波器除了要保證滿足安全方面的要求電源濾波器除了要保證滿足安全方面的要求外，還要注意當負載電流較大時，電路中的外，還要注意當負載電流較大時，電路中的電感不能發(fā)生飽和導致濾波器性能下降）電感不能發(fā)生飽和導致濾波器性能下降）v安裝在信號線上的濾波器稱為信號線干擾濾安裝在信號線上的濾波器稱為信號線干擾濾波器波器v信號濾波器還要考慮濾波器不能對工作信號信號濾波器還要考慮濾波器不能對工作信號有嚴重的影響，不能造成信號的失真有嚴重的影響，不能造成信號的失真干擾濾波

3、器和一般信號濾波器的區(qū)別干擾濾波器和一般信號濾波器的區(qū)別v濾波器中用的濾波器中用的L、C 元件，通常需要處理和承受相當大元件，通常需要處理和承受相當大的無功電流和無功電壓，即它們必須具有足夠大的無功的無功電流和無功電壓，即它們必須具有足夠大的無功功率容量；功率容量；v在在EMC 設計中，濾波器主要是用來抑制因瞬態(tài)噪聲或設計中，濾波器主要是用來抑制因瞬態(tài)噪聲或高頻噪聲造成的高頻噪聲造成的EMI，所以，對濾波器所用的，所以，對濾波器所用的L、C 元元件寄生參數(shù)的控制，要求比較苛刻。因而，對件寄生參數(shù)的控制，要求比較苛刻。因而，對EMI 濾波濾波器的制作與安裝均必須認真對待；器的制作與安裝均必須認真

4、對待；vEMI 濾波器雖然是抗電磁干擾的重要元件，但是，使用濾波器雖然是抗電磁干擾的重要元件，但是，使用時必須仔細了解其特性，并正確使用，否則，不但收不時必須仔細了解其特性，并正確使用，否則，不但收不到應有的效果，而且有時還會導致新的噪聲。到應有的效果，而且有時還會導致新的噪聲。二、濾波器的分類二、濾波器的分類v按濾波器對頻率的選擇性能來分類，則可分按濾波器對頻率的選擇性能來分類，則可分為低通、高通、帶通和帶阻四種濾波器；為低通、高通、帶通和帶阻四種濾波器；v按網(wǎng)絡中是否含有電源來分：有源和無源濾按網(wǎng)絡中是否含有電源來分：有源和無源濾波器。前者系含有源元件組成的濾波電路，波器。前者系含有源元件

5、組成的濾波電路，而后者僅由無源元件組成；而后者僅由無源元件組成；v按組成濾波器的元件特征來分：按組成濾波器的元件特征來分：LC 濾波器，濾波器，晶體濾波器，機械濾波器，陶瓷濾波器，螺晶體濾波器，機械濾波器，陶瓷濾波器，螺旋濾波器等；旋濾波器等；v據(jù)濾波器的應用特點分：信號選擇濾波器和據(jù)濾波器的應用特點分：信號選擇濾波器和EMI電磁干擾濾波器兩大類。電磁干擾濾波器兩大類。干擾濾波器的種類干擾濾波器的種類衰減衰減高通高通衰減衰減帶通帶通衰減衰減帶阻帶阻衰減衰減低通低通3dB截止頻率截止頻率低通濾波器用得最多的原因低通濾波器用得最多的原因v電磁干擾大多為頻率較高的信號，因為頻率電磁干擾大多為頻率較高

6、的信號，因為頻率越高的信號越容易輻射和耦合越高的信號越容易輻射和耦合v數(shù)字電路中許多高次諧波是電路工作所不需數(shù)字電路中許多高次諧波是電路工作所不需要的，必須濾除，以防止對其它電路的干擾要的，必須濾除，以防止對其它電路的干擾v電源濾波器多為低通濾波器電源濾波器多為低通濾波器低通濾波器類型低通濾波器類型C TL反反 1電容濾波器電容濾波器C實際電容濾波器的等效電路實際電容濾波器的等效電路實際電容濾波器的頻響特性曲實際電容濾波器的頻響特性曲線線2電感濾波器電感濾波器L實際電感濾波器的等效電路及頻響特性曲線實際電感濾波器的等效電路及頻響特性曲線差模扼流圈差模扼流圈單根線圈繞在磁損較大的鐵芯上，串聯(lián)在單

7、根導線上單根線圈繞在磁損較大的鐵芯上，串聯(lián)在單根導線上共模扼流圈共模扼流圈 兩個相同的線圈繞在同一個磁損較小的鐵氧體芯上，可插入兩根兩個相同的線圈繞在同一個磁損較小的鐵氧體芯上，可插入兩根信號線中，同時抑制兩根線上的共模噪聲。信號線中，同時抑制兩根線上的共模噪聲。3電源濾波器電源濾波器對于交流和直流均適用，同時對差模干擾和共模干擾起作用對于交流和直流均適用，同時對差模干擾和共模干擾起作用典型的實際電源濾波器典型的實際電源濾波器三、濾波電路的選擇三、濾波電路的選擇 源阻抗源阻抗 電路結構電路結構 負載阻抗負載阻抗 高高 C、 、多級、多級 高高 高高 、多級、多級 低低 低低 反反 、多級反、多

8、級反 高高 低低 L、多級、多級L 低低 規(guī)律：電容對應高阻，電感對應低阻規(guī)律：電容對應高阻，電感對應低阻在實際中，哪一種濾波器有效主要靠試驗的結果確定在實際中，哪一種濾波器有效主要靠試驗的結果確定四、濾波器的特性參數(shù)四、濾波器的特性參數(shù)v頻率特性頻率特性v頻率特性是指濾波器對頻率的響應特性，表征頻率特性的參頻率特性是指濾波器對頻率的響應特性，表征頻率特性的參數(shù)有帶通濾波器的中心頻率，低通和高通濾波器的截止頻率數(shù)有帶通濾波器的中心頻率，低通和高通濾波器的截止頻率v額定電流額定電流v額定電流一般指濾波器使用時允許流過的最大工作電流值額定電流一般指濾波器使用時允許流過的最大工作電流值v額定電壓額定

9、電壓v額定電壓指使用時允許加在濾波器上的電壓的最大值額定電壓指使用時允許加在濾波器上的電壓的最大值v工作環(huán)境溫度工作環(huán)境溫度v濾波器對其使用的環(huán)境溫度也有一定的要求。否則將導致組濾波器對其使用的環(huán)境溫度也有一定的要求。否則將導致組成濾波器的元件的性能下降或者失效成濾波器的元件的性能下降或者失效v插入損耗插入損耗v插入損耗是濾波器重要的電氣性能參數(shù)插入損耗是濾波器重要的電氣性能參數(shù)插入損耗的定義插入損耗的定義 插入損耗是指設備在插入濾波器前和插入濾波器后承受插入損耗是指設備在插入濾波器前和插入濾波器后承受的電磁干擾的電平之比。的電磁干擾的電平之比。EMI 濾波器的插入損耗越高，對電磁干擾信號的抑

10、制作用就越強。濾波器的插入損耗越高，對電磁干擾信號的抑制作用就越強。五、信號濾波器的安裝五、信號濾波器的安裝板上濾波器板上濾波器面板濾波器面板濾波器濾波器濾波器濾波器濾波器板上濾波器的注意事項板上濾波器的注意事項濾波器要并排安裝濾波器要并排安裝線路板的干凈地與金屬機線路板的干凈地與金屬機箱或大金屬板緊密搭接箱或大金屬板緊密搭接為濾波設置干凈地為濾波設置干凈地在接口處設置檔板在接口處設置檔板濾波器靠近接口濾波器靠近接口面板安裝濾波器注意事項面板安裝濾波器注意事項濾波器與面板之濾波器與面板之間必須使用電磁間必須使用電磁密封襯墊！密封襯墊！六、電源線濾波器的安裝六、電源線濾波器的安裝PCB濾波器輸入線過長濾波器輸入、輸出耦合PCB錯誤一：濾波器與電源端口之間的聯(lián)線過長錯誤一：濾波器與電源端口之間的聯(lián)線過長錯誤二：濾波器的輸入錯誤二：濾波器的輸入/輸出線靠得過近輸出線靠得過近錯誤三：濾波器沒有良好接地。如通過細線接地，高頻效果很差！錯誤三：濾波器沒有良好接地。如通過細線接地，高頻效果很差！濾波器絕緣漆PCB接地線正確的接地方式：濾波器的金屬外殼一定要大面積地貼在正確的接地方式：濾波器的金屬外殼一定要大面積地貼在金屬機箱的導電表面上。金屬機箱的導電表面上。電源濾波器的正確安裝電源濾波器的正確安裝 濾波器直接接地，或濾波器直接接地，或接地線盡量短接地線