干扰滤波技术.ppt

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第三章 干扰滤波技术 • 干扰滤波在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8月 滤波器的作用 信号滤波器 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8月 满足电源线干扰发射和抗扰度要求 杨继深 2002年8月 满足抗扰度及设备辐射发射要求 信号线滤波器 干扰源 杨继深 2002年8月 电缆是主要辐射源 杨继深 2002年8月 用滤波消除辐射 杨继深 2002年8月 共模和差模电流 ~ ~ 杨继深 2002年8月 共模/差模干扰的产生 V V ICM ICM ICM IDM 杨继深 2002年8月 开关电源噪声 1. 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ） 2. 开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主， 1MHz以上共模为主） 杨继深 2002年8月 干扰滤波器的种类 衰减 衰减 衰减 衰减 低通 带通 高通 带阻 3dB 截止频率 杨继深 2002年8月 低通滤波器类型 C  T L 反  杨继深 2002年8月 器件数与插入损耗的关系 20 40 60 80 100 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8月 确定滤波器阶数 50 100 欲衰减20dB 4  6=24  20 至少4阶滤波器 10 100 1  20 = 20 1阶滤波器就可以了 为了保险，可用2阶 欲衰减20dB L、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8月 根据阻抗选用滤波电路 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：电容对高阻，电感对低阻 杨继深 2002年8月 插入损耗的估算 Fco = 1/(2 Rp C) ZL ~ Zs、ZL并联 C IL = 20 lg ( CR p) IL IL = 20 lg ( L/ Rs ) Fco = Rs/(2 L） Zs、ZL串联 ~ Zs L Zs ZL 杨继深 2002年8月 电路阻抗对滤波特性的影响 三端电容 铁氧体 杨继深 2002年8月 器件参数的确定 L C R R L = R / 2FC C = 1 / 2RFC 对于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8月 实际电容器的特性 ZC 实际电容 理想电容 f 引线长的陶瓷电容器 电容量 谐振频率(MHZ) 1 F F 4 F 3300 pF 1100 pF 33 680 pF 330 pF 60 1/2 LC C LR 电感 电阻 杨继深 2002年8月 陶瓷电容谐振频率 1nf 1M 100k 10 1 10k 1k 100 10Hz 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G 阻 抗  100p f 10nf 100n f 10 f 1f 10mf 100f 1m 10cm 1cm 1mm 杨继深 2002年8月 表面贴装电容的阻抗特性 杨继深 2002年8月 温度对陶瓷电容容量的影响 0 -55 125 5 -15 0 -55 125 -10 -5 COG X7R -60 20 -30 90 -30 0 Y5V 30 %C %C %C 杨继深 2002年8月 电压对陶瓷电容容量的影响 COG X7R Y5V 20 0 -20 -40 -60 -80 0 20 40 60 80 100 %额定电压（Vdc） %C 杨继深 2002年8月 实际电感器的特性 ZL 理想电感实际电感 f 电感量 （H） 谐振频率 (MHZ) 45 28 68 125 500 绕在铁粉芯上的电感 1/2 LC L C 杨继深 2002年8月 电感寄生电容的来源 每圈之间的电容 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8月 克服电容非理想性的方法 衰减 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8月 三端电容器的原理 引线电感与电容 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 1GHz 20 60 40 杨继深 2002年8月 三端电容的正确使用 接地点要求： 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8月 三端电容器的不足 寄生电容造成输入 端、输出端耦合 接地电感造成旁 路效果下降 杨继深 2002年8月 穿心电容更胜一筹 金属板隔离 输入输出端 一周接地 电感很小 杨继深 2002年8月 穿心电容的插入损耗 插入损耗 频率1GHz 普通电容 理想电容 穿心电容 杨继深 2002年8月 穿心电容、馈通滤波器 以穿心电容为基 础的馈通滤波器 广泛应用于RF滤 波 杨继深 2002年8月 馈通滤波器使用注意事项 • 必须安装在金属板上，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8月 线路板上使用馈通滤波器 线路板地线面 上面 底面 杨继深 2002年8月