EMC设计实例题库.pptVIP

* 滤波器的特性 滤波器的特性一般包括有插入损耗、频率特性、阻抗匹配、额定的电压及电流值、绝缘电阻值、物理尺寸及重量、使用之环境以及本身之可靠性。 插入损耗是在装置滤波器前后负载端所接收能量之差异:IL=20LogE1/E2 (4-1)； 式中E1是线路中装置滤波器后之输出电压；E2则是线路中未装置滤波器时之输出电压。 频率特性是在装置滤波器时插入损耗与频率之对应值。故若要该特性曲线之斜率大，则应装置大量数值准确的组件，简单的说应采用价格高（即高品质）之滤波器。 阻抗匹配包括信号源与负载之阻抗，要使滤波器有最佳的衰减性能，滤波器端接的阻抗应使滤波器在严重失配的状态下工作，失配越厉害，实现的衰减越理想，得到的插入损耗特性就越好。即若噪声源内阻是低阻抗的，则与之对接的滤波器的应该是高阻抗（如电感量很大的串联电感）；若噪声源内阻是高阻抗的，则滤波器的应该是低阻抗（如容量很大的并联电容）。 额定电压应涵盖所有可能的运作，特别是较大的电压变动及脉冲存在的情况；否则，超过容许范围的电压会损及滤波器中的电容及电阻。 额定电流应考虑连续运作时的最大值，否则将损及其中的电感及电阻。此外，额定电流量应配合线路上所使用的保险丝、断路器以及导线的允许值。使用于滤波器上的安全系数应与线路上其它组件相配合，以避免造成安全上或价格上的困扰。 绝缘电阻应能满足所有正常运作的情况（因为滤波器本身的使用年限相当长） 在选购滤波器时应仔细查询制造商，以求得最佳的尺寸、重量来配合整个线路。 滤波器本身应有较高的可靠性，以免增加故障排除时困扰，在可能使用环境中温度的考虑很重要。通常用于军用装备中的温度范围为－65℃至＋85℃；而商用及工业用的温度范围则较小。 3.滤波 * 滤波器的种类 由于滤波器使用的场合不同，因此有不同线路组件所组成的滤波器。在分类上有依功能分者，如高频通滤波器、低频通滤波器等；又有以组件及线路架构的不同分类者，如T型、L型、π型等滤波器。原则是高值串联阻抗与低值并联阻抗用于被衰减的频段；而低值串联阻抗与高值并联阻抗用于所需的频段。此外，大部分的滤波器均由电容、电感以及阻抗所组合而成。 ·T型滤波器一般用于信号源及负载的阻抗值均小（通常小于50欧姆）； ·π型滤波器则用于信号源及负载的阻抗值较高的场合； ·L型滤波器用于阻抗不对称的情况。 图4-3：不同线路组合的滤波器 3.滤波 * 图4-6：滤波器接地不良引起抗共模干扰特性变坏 滤波器的安装 首先，滤波器的外壳与设备的金属机壳要有可靠的接触。接触电阻增大会时滤波器抗共模干扰的特性变坏，甚至失效，关于这一点的解释可参看图4-6。设备安装滤波器后，设备的金属机壳接地，这是为了防止滤波器的泄漏电流对人身的危害，而且也可以大大提高设备的抗干扰能力，所以这也是电磁兼容性设计的一个重要考虑。其次，因为电源线除了沿电源线的传导方式传输电磁干扰外，还会在传输过程中将电磁干扰辐射出去，对附近的敏感电路（或设备）造成辐射耦合。因此必须让滤波器的输入线和输出线之间不存在耦合，输入线最好不直接引入设备内部，而是经过滤波之后才进入设备内部，利用设备机壳的自然屏蔽作用，把电源产生的辐射场排除在设备外部。在有条件的地方，可以采用带有电源插座的滤波器，见图4-7所示。 图4-7：滤波器的引线与安装位置 3.滤波 * 电源滤波 干扰电压和电流分为“共模”和“差模”两种方式 “共模”干扰:两根导线做去路,地线做返回路传输.外界干扰同时作用于两根电源线上，产生同相位，同幅度的电流脉冲。参见图4-1。 “差模”干扰:两根导线分别做为往返线路传输。外界干扰产生不同相位的电流脉冲参见图4-2。 通常线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。由于线路阻抗的不平衡，两种分量在传输中会互相转变，情况十分复杂。干扰在线路上经过长距离传输后，差模分量的衰减要比共模分量大，另外，共模电流在线路上传输时会向周围邻近空间辐射，而差模电流不会形成辐射，也就是说，共模干扰比差模干扰更容易造成电磁场干扰。 电源滤波器一般用来抑制主要是30MHz以下频率范围的干扰。在5KHz以下，主要是以抑制差模干扰为主的措施；在5KHz~10MHz范围内主要是以抑制共模干扰为主的措施；在10MHz~30MHz范围内除主要抑制共模干扰为主外，还需注意与周围的电磁波耦合问题以及根据情况考虑加地线接地、电感等辅助抑制手段。 图4-1：共模干扰 图4-2：差模干扰 3.滤波 * 结语 采用滤波器是在接地、隔离均无法改善运作的情况下所实行的步骤。使用时应特别注意其规格，否则会过犹不及。因此，在可能的范围内，应做全盘的考虑，并应尽早设计。 使用滤波器时必须注意到以下几点： ·滤波器的选择不仅要满足电磁兼容性能的要求，而且要有安全性，外购的滤波器必须取得象UL、CSA和VDE等的安全认