干擾濾波技術(shù)

1、楊繼深 2002年8月第三章 干擾濾波技術(shù)n 干擾濾波在干擾濾波在EMC設(shè)計中作用設(shè)計中作用n 差模干擾和共模干擾差模干擾和共模干擾 n 常用濾波電路常用濾波電路n 怎樣制作有效的濾波器怎樣制作有效的濾波器n 正確使用濾波器正確使用濾波器楊繼深 2002年8月濾波器的作用信號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，與屏蔽共同構(gòu)切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同構(gòu)成完善的干擾防護。成完善的干擾防護。楊繼深 2002年8月滿足電源線干擾發(fā)射和抗擾度要求楊繼深 2002年8月滿足抗擾度及設(shè)備輻射發(fā)射要求信號線濾波器信號線濾波器干擾源干擾源楊繼深 2002年8月電纜是主要輻射源

2、楊繼深 2002年8月用濾波消除輻射楊繼深 2002年8月共模和差模電流楊繼深 2002年8月共模/差模干擾的產(chǎn)生VVICMICMICMIDM楊繼深 2002年8月開關(guān)電源噪聲1. 50Hz的奇次諧波（的奇次諧波（1、3、5、7 ）2. 開關(guān)頻率的基頻和諧波（開關(guān)頻率的基頻和諧波（1MHz以下差模為主，以下差模為主，1MHz以上共模為主）以上共模為主）楊繼深 2002年8月干擾濾波器的種類衰減衰減衰減衰減衰減衰減衰減衰減低通低通帶通帶通高通高通帶阻帶阻3dB截止頻率截止頻率楊繼深 2002年8月低通濾波器類型CTL反楊繼深 2002年8月器件數(shù)與插入損耗的關(guān)系20406080100 fc 10

3、fc 100fc 1000fc 5階階 4階階 3階階 2階階 1階階20N/十倍頻程十倍頻程6N/倍頻程倍頻程插入損耗插入損耗dB楊繼深 2002年8月確定濾波器階數(shù)50 100欲衰減欲衰減20dB4 6=24 20至少至少4階濾波器階濾波器10 1001 20 = 201階濾波器就可以了階濾波器就可以了為了保險，可用為了保險，可用2階階欲衰減欲衰減20dBL、C的數(shù)值決定截止頻率的數(shù)值決定截止頻率階數(shù)決定過渡帶的陡度階數(shù)決定過渡帶的陡度楊繼深 2002年8月根據(jù)阻抗選用濾波電路 源阻抗源阻抗 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 負(fù)載阻抗負(fù)載阻抗 高高 C、 、多級、多級 高高 高高 、多級、多級 低低 低低

4、 反反 、多級反、多級反 高高 低低 L、多級、多級L 低低 規(guī)律：電容對高阻，電感對低阻規(guī)律：電容對高阻，電感對低阻楊繼深 2002年8月插入損耗的估算Fco = 1/(2 Rp C)ZLZs、ZL并聯(lián)并聯(lián)CIL = 20 lg( CRp)ILIL = 20 lg( L/Rs)Fco = Rs/(2 L）Zs、ZL串聯(lián)串聯(lián)ZsLZsZL楊繼深 2002年8月電路阻抗對濾波特性的影響三端電容三端電容鐵氧體鐵氧體楊繼深 2002年8月器件參數(shù)的確定LCRR L = R / 2 FC C = 1 / 2 RFC對于對于T形（多級形（多級T）和）和 形（多級形（多級 ）電路，最外邊的電）電路，最外邊

5、的電感或電容取感或電容取 L/2 和和 C/2，中間的不變。，中間的不變。楊繼深 2002年8月實際電容器的特性ZC實際電容理想電容f引線長1.6mm的陶瓷電容器 電容量 諧振頻率(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 pF 601/2 LCCLR電感電阻楊繼深 2002年8月陶瓷電容諧振頻率1nf1M100k1010.110k1k10010Hz 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G阻阻抗抗 100pf10nf100nf10f1f10mf100f1m10cm1cm1

6、mm楊繼深 2002年8月表面貼裝電容的阻抗特性楊繼深 2002年8月溫度對陶瓷電容容量的影響0.15-0.150-551255-150-55125-10-5COGX7R-6020-3090-300Y5V30% C% C% C楊繼深 2002年8月電壓對陶瓷電容容量的影響COGX7RY5V200-20-40-60-800 20 40 60 80 100 %額定電壓（額定電壓（Vdc）% C楊繼深 2002年8月實際電感器的特性ZL理想電感實際電感f 電感量 （H） 諧振頻率 (MHZ) 3.4 45 8.8 28 68 5.7 125 2.6 500 1.2 繞在鐵粉芯上的電感1/2 LCLC

7、楊繼深 2002年8月電感寄生電容的來源每圈之間的電容每圈之間的電容 CTT導(dǎo)線與磁芯之間的電容導(dǎo)線與磁芯之間的電容CTC磁芯為導(dǎo)體時，磁芯為導(dǎo)體時，CTC為主要因素，為主要因素，磁芯為非導(dǎo)體時，磁芯為非導(dǎo)體時，CTT為主要因素。為主要因素。楊繼深 2002年8月克服電容非理想性的方法衰減電容并聯(lián) LC并聯(lián) 電感并聯(lián)小電容大電容大電容并聯(lián)電容頻率大容量小容量楊繼深 2002年8月三端電容器的原理引線電感與電容引線電感與電容一起構(gòu)成了一個一起構(gòu)成了一個T形低通濾波器形低通濾波器在引線上安裝兩在引線上安裝兩個磁珠濾波效果個磁珠濾波效果更好更好地線電感起地線電感起著不良作用著不良作用三端電容普通電容

8、普通電容 30 70 1GHz206040楊繼深 2002年8月三端電容的正確使用接地點要求：接地點要求：1 干凈地干凈地2 與機箱或其它較大與機箱或其它較大 的金屬件的金屬件射頻搭接射頻搭接楊繼深 2002年8月三端電容器的不足寄生電容造成輸入寄生電容造成輸入端、輸出端耦合端、輸出端耦合接地電感造成旁接地電感造成旁路效果下降路效果下降楊繼深 2002年8月穿心電容更勝一籌金屬板隔離金屬板隔離輸入輸出端輸入輸出端一周接地一周接地電感很小電感很小楊繼深 2002年8月穿心電容的插入損耗插入損耗插入損耗頻率頻率1GHz普通電容普通電容理想電容理想電容穿心電容穿心電容楊繼深 2002年8月穿心電容、饋通濾波器以穿心電容為基以穿心電容為基礎(chǔ)的饋通濾波器礎(chǔ)的饋通濾波器廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)