利用滤波器有效抑制开关电源电磁干扰问题的探讨更新于2011

合集下载

开关电源电磁干扰及其抑制技术研究

开关电源电磁干扰及其抑制技术研究

开关电源电磁干扰及其抑制技术研究开关电源电磁干扰是指在开关电源的工作过程中,由于电流的开关过程产生的电磁波辐射以及电源回路内部的高频噪声等因素,对周围电子设备和通信系统等产生的干扰。

这种干扰不仅会影响到开关电源自身的正常工作,而且还会对其它电子设备和系统产生不可忽视的影响,甚至引发严重的故障。

因此,研究开关电源电磁干扰及其抑制技术具有重要的理论和应用价值。

开关电源本身的工作原理决定了其在工作过程中会产生很高频率的开关波形,并伴随较大的电流急变。

这些急变的电流和电压波形会通过电源开关器件和电源回路上的导线辐射出去,形成电磁波辐射。

此外,开关电源内部的高速开关元件的开关过程会带来较高的开关频率噪声,也会导致系统内部的高频噪声。

这些干扰源的存在导致了开关电源电磁干扰的发生。

为了抑制开关电源电磁干扰,可以从以下几个方面着手进行研究和技术应用。

首先,可以从电源开关器件的选用和设计上入手。

对于开关电源来说,开关器件在工作过程中的开关速度需要尽量快,以减少器件转换过程中的损耗。

但是快速开关也会带来更高频率的电磁辐射。

因此,选择低辐射的开关器件以及合理的开关频率是减少电磁干扰的重要手段。

其次,可以通过合理设计电源回路和电源线路布局来减少电磁辐射。

合理布局电源线路可以减少电源回路的高频噪声对周围系统的干扰。

电源回路设计需要采用抗干扰的滤波电容和电感,减少电磁辐射。

此外,还可以利用开关电源自身的工作原理进行抗干扰设计。

比如,采用恰当的抗干扰技术对开关电源进行滤波和补偿,抑制高频噪声和电磁波辐射。

例如,采用电源输入端的滤波电容和电感,将电磁波辐射降低到最低水平。

最后可以采用外部的抑制技术对开关电源进行干扰抑制。

例如,采用EMI滤波器、磁珠、屏蔽罩等器件,将电磁干扰源隔离开来,减少对周围系统的干扰。

总之,开关电源电磁干扰及其抑制技术的研究对提高开关电源的质量和系统的稳定性具有重要意义。

通过在开关电源的设计和布局中合理应用这些干扰抑制技术,可以有效减少电磁波辐射和高频噪声对系统的干扰,提高系统的工作可靠性和稳定性。

浅析开关电源电磁干扰产生与抑制措施

浅析开关电源电磁干扰产生与抑制措施

浅析开关电源电磁干扰产生与抑制措施[摘要] 开关电源因其效率高、体积小、输出稳定性好而得到广泛的应用,但因其在工作过程中处于高频开关状态,使得电磁干扰问题非常突出。

如何抑制开关电源的电磁干扰就成为了开发和设计开关电源时必须考虑的问题。

本文详细分析了开关电源电磁干扰问题产生的原因及种类,并提出了几种主要的抑制开关电源电磁干扰的有效措施。

[关键词] 开关电源电磁干扰原因及种类抑制措施1. 引言开关电源作为电子设备的供电装置,因其效率高、体积小、输出稳定性好而得到广泛的应用,但因工作在高频开关状态,其本身产生的干扰直接危害着电子设备的正常工作。

所以,如何抑制开关电源的电磁干扰,以保证电子设备能够长期安全可靠地工作,就成为了开发和设计开关电源时的一个重要课题。

2. 开关电源的电磁干扰来源分析开关电源的电磁干扰来源,总的来讲可分为两大类。

一类是开关电源外部干扰,即由于外界因素的影响而使开关电源产生的干扰。

另一类是开关电源的内部干扰,即由开关电源内部元件、电路产生的各种干扰。

2.1开关电源的外部干扰产生原因分析开关电源的外部干扰都是以“共模”或“差模”方式出现。

2.1.1 共模干扰和差模干扰的概念共模干扰是指在两根信号线上产生的幅度相等,相位相同的噪声。

差模干扰则是幅度想等,相位相反的噪声。

共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。

差模干扰在信号线之间传输,属于对称性干扰。

2.1.2 产生共模干扰的原因功率开关管和输出二极管通常有较大的功耗,为了散热往往需要安装散热器或直接安装在电源底板上。

器件安装时需要导热性能好的绝缘片进行绝缘,这就使器件与底板和散热器之间产生了分布电容,开关电源的底板是交流电源的地线,因而,通过器件与底板之间的分布电容将电磁干扰耦合到交流输入端就产生了共模干扰。

解决这个问题的办法是采用两层绝缘片之间夹一层屏蔽片,并把屏蔽片连接到直流地上,割断射频干扰向输入电网传播的途径。

2.1.3产生差模干扰的原因差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。

抑制开关电源电磁干扰的措施

抑制开关电源电磁干扰的措施

抑制开关电源电磁干扰的措施开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。

根据上篇分析的电磁干扰源,结合它们的耦合途径,可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰,把电磁干扰衰减到允许限度之内。

1.交流输入EMI 滤波器滤波是一种抑制传导干扰的方法,在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害,也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。

电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。

电源进线端通常采用如图1 所示的EMI 滤波器电路。

该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。

在电路中,跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 (亦称X 电容)用于滤除差模干扰信号,一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器,电容值通常取0.1~ 0. 47F。

而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2 (亦称Y 电容)则用来短路共模噪声电流,取值范围通常为C1=C2 # 2200 pF。

抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H,共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成,通常要求其电感量L#15~ 25 mH。

当负载电流渡过共模扼流圈时,串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。

因此,即使在大负载电流的情况下,磁芯也不会饱和。

而对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,会呈现较大电感,从而起到衰减共模干扰信号的作用。

2.利用吸收电路开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化,因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率( du/ dt 和di/ dt )。

采取吸收电路能够抑制EMI,其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路,吸收积蓄在寄生分布参数中的能量,从而抑制干扰的发生。

可以在开关管两端并联如图2( a)所示的RC 吸收电路,开关管或二极管在开通和关断过程中,管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压,可以通过缓冲的方法予以克服。

滤波器在电磁场干扰抑制中的应用

滤波器在电磁场干扰抑制中的应用

滤波器在电磁场干扰抑制中的应用在现代电子产品的设计和制造中,电磁干扰一直是一个很棘手的问题。

电磁干扰是指由电子设备发射的电磁能量相互干扰而产生的现象,会导致其他设备的工作出现故障或者妨碍其正常工作。

为了解决这个问题,电子工程学家发明了滤波器的概念。

滤波器是一种电子器件,它可以通过过滤掉或者弱化特定频率范围内的电磁信号来达到抑制电磁干扰的效果。

滤波器主要分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器几种。

其中,低通滤波器能够容许低于设定频率的信号通过,而将高于该频率的信号过滤掉。

高通滤波器则相反,可以阻止低于设定频率的信号通过,只容许高于该频率的信号通过。

带通滤波器可以容许一个特定频率范围内的信号通过。

带阻滤波器则与带通滤波器相反,可以阻碍一个特定频率范围内的信号通过。

在电磁场干扰抑制中,经常使用的是低通滤波器和带阻滤波器。

低通滤波器可以用来抑制高频电磁信号,这种信号往往来自电磁辐射干扰,电子系统中的开关和传输线路。

带阻滤波器则常用于抑制特定频率范围内的电磁信号,例如手持无线电、手机、卫星电视和计算机等电子设备发射出来的辐射信号都可以使用带阻滤波器抑制。

除了单独使用滤波器来抑制电磁干扰,还可以采用组合滤波器和屏蔽技术来进一步增强抑制效果。

组合滤波器可以将两种或多种不同类型的滤波器结合使用,从而对多种频率范围的电磁信号进行抑制。

屏蔽技术则是通过在电子系统的外壳上覆盖一层具有金属导电和较强隔离性能的材料来遮蔽电磁信号,从而达到减少电磁干扰的效果。

但是,滤波器和屏蔽技术并不能完全消除电磁干扰,只是减轻了其影响。

因此,在电子设备的设计和制造中,要考虑到电磁兼容性(EMC)问题,即在设计和制造电子设备时,要确保其不会对周围环境或者其他设备产生电磁干扰,并能够抵抗周围环境或者其他设备的电磁干扰。

总的来说,滤波器在电磁场干扰抑制中的应用是非常广泛和重要的。

各种类型的滤波器可以针对不同的电磁干扰问题进行针对性调整和使用,从而提高电子系统的抗干扰能力和稳定性。

关于开关电源电磁干扰分析与抑制问题的探讨

关于开关电源电磁干扰分析与抑制问题的探讨

持 基本 不 变 , 以实 现稳 压 。
R B1
高、 体积小 、 重量 轻 、 压范 围宽等 许多 优 点 , 稳 已被 广 泛应 用 于 计算 机 及其 外 围设 备 、 信 、 通 自动控 制 、 用 电器 等 家
领 域 。但 是 , 由于开 关 电源 工作 在 高频 开关 状 态 , 内部 会 产 生很 高 的 电流 、 电压 变 化率 ( 即高 d/ t d/ t 。 致 vd 和 id )导
开关 电源 产生 较强 的 电磁 干扰 (MI E I 号既 具有 很 E ) M 信
宽 的频率 范 围 ,又有 一定 的 幅度 .它 不仅 对 电 网造成 污
染, 直接 影 响到其 他 用 电设 备 的 正常 工作 . 而且 作 为辐 射 干扰 闯入 空 间 , 对空 间也 造 成 电磁 污染 。 目前 。 开关 电源
源 的 工作原 理 , 析 了开 关 电源产 生 电磁 干扰 的原 因 , 出 了多种 抑制 电磁 干扰 的措 施 。在 开 关 电源 的设 计 分 提 中, 只有全 面分 析 开关 电源 电磁 干扰 产 生的 原 因 , 并根 据 实际情 况采 取有 效 的措 施 来抑 制 电磁 干扰 。 善 其 电 改
谐 波 丰富 。 一个很 强 的干 扰源 。 是 开关 管是 开关 电源 的核 心 器件 , 同时也 是干 扰源 。 工作 频率 直接 与 电磁干 扰 的 其

干扰形 成 的原 因 以及 多种 E 抑 制方 法 或措施 MI
1 开 关 电 源 的 工 作 原 理
个 很强 的 电磁干 扰源 。 关 电源产 生 的干扰 。 干扰源 开 按
种 类 , 分为 尖 峰干 扰和谐 波 干 扰两种 ; 可 若按 耦 合通路 来 分。 可分 为传 导干 扰和 辐射 干扰 两种 。 导干 扰通 过交流 传 电源 传播 , 率 低 于 3 MHz 辐射 干 扰 通过 空 气 传播 。 频 0 ; 频 率 在 3 MH 0 z以上 下 面就 以传导 干 扰和辐 射 干扰来 分析

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施
有效的开关电源电磁干扰抑制措施包括:
1. 选择合适的滤波器:在开关电源输入端、输出端以及变压器绕组的附近安装滤波器,可以有效滤除高频噪声和突变噪声,减少电磁辐射。

2. 使用磁性材料:在开关电源变压器绕组的附近使用磁性材料,如铁氧体、铁氟龙等,可以有效吸收和屏蔽电磁干扰。

3. 地线布局:合理布置地线,减少电磁干扰。

不同元器件的地线要分开布局,避免共
用一个接地点。

4. 合理选择元器件:选择低电阻、低电感、低容值的元器件,减少电路中的谐振,降
低电磁干扰。

5. 优化电路设计:合理布局和连接元器件,减少信号回路,增加信号路径的隔离,减
少电磁干扰。

6. 使用屏蔽材料:在开关电源敏感部分使用屏蔽材料,如铝箔、铁氧网、铜网等,将
电磁辐射封锁在内部。

7. 设计良好的接地系统:确保良好的接地系统,包括减少接地回路的电阻,建立良好
的接地连接。

8. 符合电磁兼容性标准:在设计和生产过程中遵循电磁兼容性标准,如EMC(电磁兼容性)标准,确保产品符合相关电磁干扰限制。

以上是一些常见的有效的开关电源电磁干扰抑制措施,根据具体的应用场景和需求,还可以采取其它的措施来减少电磁干扰的影响。

开关电源EMI滤波器原理和设计研究

开关电源EMI滤波器原理和设计研究

开关电源EMI滤波器原理和设计研究开关电源EMI滤波器是用来减少开关电源产生的电磁干扰(EMI)的一种装置。

EMI是指开关电源工作时产生的高频干扰信号,可能会对其他电子设备、无线通信和无线电接收产生干扰,影响它们的正常工作。

EMI滤波器通过合理设计,能有效地抑制开关电源产生的EMI信号,从而减少对其他设备的干扰。

EMI滤波器的原理是基于电流和电压的相位关系来实现的。

开关电源在工作时会产生高频电流脉冲,而这些电流脉冲会通过开关电源输入端的电容等元件,从而形成高频电流回路。

EMI滤波器通过给开关电源输入端加上一个电感元件,阻断高频电流回路的形成,从而减小EMI信号的辐射。

设计EMI滤波器时需要考虑以下几个因素:1.工作频率范围:EMI滤波器需要在开关电源产生EMI信号的频率范围内有效工作。

根据具体的应用环境和要求,选择合适的滤波器工作频率范围。

2.滤波特性:滤波器需要具有良好的滤波特性,对于较高频率的EMI信号能够有较好的抑制效果。

常用的滤波器类型有低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

3.过渡区域:滤波器在过渡区域需要平衡阻抗和频率之间的变化。

过渡区域越宽,滤波器的性能越好。

过渡区域的宽度需要根据具体要求进行设计。

4.安全和可靠性:EMI滤波器需要满足安全和可靠性的要求。

在设计过程中,需要考虑电源参数范围、电流和电压的安全范围等因素,以确保滤波器的稳定性和可靠性。

设计EMI滤波器的方法有多种,可以根据需求选择不同的设计方法。

常见的方法包括线性滤波器设计、Pi型滤波器设计和C型滤波器设计等。

其中,Pi型滤波器是应用最广泛的一种,它由两个电感和一个电容组成,能够对高频信号进行抑制。

总之,开关电源EMI滤波器的原理和设计研究是为了降低开关电源产生的电磁干扰,保证其他设备的正常工作。

通过合理的滤波器设计和选择合适的滤波器类型,可以有效地减少EMI信号对其他设备的干扰,提高系统的抗干扰性能。

抑制开关电源纹波的研究-滤波器论文

抑制开关电源纹波的研究-滤波器论文

抑制开关电源纹波的研究-滤波器论文抑制开关电源纹波的研究-滤波器论文论文摘要:开关电源的调整管工作在饱和和截止状态,因而发热量小,效率高,在对电源效率和安装体积有要求的地方有广泛应用。

但是开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波,本文主要分析了开关电源纹波产生的原因,并提出了减少开关电源纹波的四种有效的方法。

论文关键词:开关电源,纹波,滤波器1.引言开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。

开关电源和线性电源相比,纹波系数通常要大一些,但是纹波系数又是开关电源的一项重要指标,如果纹波大就会影响电子电路的正常工作,出现信号源的不纯净,放大器噪声与过载等问题。

本文针对开关电源的纹波进行研究,并提出抑制开关电源纹波的方法。

2.开关电源的原理开关稳压电源的核心是电压深度负反馈的脉冲宽度调制器,功率器件工作于开关状态,因此功率低,效率高。

开关电源因省去了笨重的工频变压器而使体积和重量都有不同程度的减少和减轻,被广泛地应用在许多输出电压、输出电流较为稳定的场合,开关电源的主电路图如图1。

图1开关电源主电路图由电路图可以看出,市电经整流滤波后变为311V高压,经K1K4功率开关管有序工作后,变为脉冲信号加至高频变压器的初级,脉冲的高度始终为311V。

当K1、K4开通时,311V高压电流经K1正向流入主变压器初级,经K4流出,在变压器初级形成一个正向脉冲,同理,当K2、K3开通时,311V高压电流经K3反向流入主变压器初级,经K2流出,在变压器初级形成一个反向脉冲。

由于开关电源的工作原理,使其纹波噪声不可避免,而开关电源发展的重要方向是高频、高可靠、低纹波。

为了抑制干扰纹波,减少在感应回路中的电压,防止电源纹波影响下一级电路的性能有必要先分析一下开关电源纹波产生的原因。

3.开关电源纹波产生的原因我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,随着SWITCH 的开关,电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

利用滤波器有效抑制开关电源电磁干扰问题的探讨更
引言
开关电源广泛应用于计算机及外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域,具有功耗低、效率高、体积小等显著优点,是目前最普遍应用于电子设备中的一种电源装置。

开关电源的突出缺点是产生极强的电磁干扰(EMI)。

EMI信号经传导和辐射会污染电磁环境,影响电网和发电系统的工作效率,干扰通信设备和电子产品,是公认的电力公害。

本文将结合开关电源产生EMI的原理,提供滤波抑制的具体方法,帮助大家有效解决电磁干扰问题。

开关电源的基本工作原理
开关电源主要通过整流器与电力网相连接,将市电直接整流滤波成为直流高压,然后通过逆变器转换成低压的高频交流电,再经过二次整流和滤波变成所需要的直流低电压。

如图1
所示。

图1 开关电源的结构框图
开关电源产生EMI的原理
开关电源产生EMI的原因较多,其中由基波整流器产生的电流高次谐波干扰和变压器型功率转换电路产生的尖峰电压干扰是主要原因。

基波整流器的整流过程是产生电流谐波的常见原因
一次整流回路的谐波干扰
工频正弦波电流通过全波整流电路的整流二极管后变成单向脉冲电流,此电流可分解为直流分量和一系列不同频率的交流分量之和。

利用傅立叶变换得:
其中Im是正弦电流的峰值
实验表明,谐波(特别是高频谐波)会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰,一方面使其前端电源波形发生畸变,另一方面通过电源线产生辐射干扰。

二次整流电路的谐波干扰
整流二极管在正向导通时,PN结的电荷被积累。

因为二极管工作在高频通断状态,当二极管加反向电压时,积累的电荷不能立即消失,从而产生反向浪涌电流。

由于线路存在分布电容、电感,高频浪涌电流流过时产生高频振荡,因此这些骚扰频谱丰富。

变压器电路产生的谐波
变压器型功率转换电路用以实现变压、变频以及完成输出电压调整,是开关稳压电源的核心,主要由开关管和高频变压器组成。

它生产的尖峰电压是一种有较大幅度的窄脉冲,其频率较宽且谐波比较丰富。

产生这种脉冲干扰的主要原因是:
1. 开关管的负载是高频变压器的初级线圈,是感性负载。

当开关管导通时,级线圈中会产生很大的尖峰脉冲电压,形成干扰。

2. 当开关管关断时,高频变压器线圈中产生电动势e=-Ldi/dt,存储在电感中的能量和集电极的电阻、电容形成阻尼振荡,叠加在关断电压上,形成关断电压尖峰。

该谐波电压通过电线不仅会影响变压器的初级线圈,还会返回配电系统,造成电网谐波干扰。

3. 由高频变压器的初级线圈、开关管和滤波电容构成的高频开关电流回路可能产生较大的辐射干扰。

同时,若滤波电容的滤波不足或高频特性不好,则高频电流通过一次整流回路以差模干扰的方式进入电网。

谐波引发的问题很多,会引起变压器的损耗增加,造成电容器的过载故障,引起电力系统功率因数降低等,危害很大。

抑制开关电源EMI的滤波措施
干扰信号从电源输入端注入到公共电网,形成传导骚扰。

传导干扰信号,可分为差模和共模两种形式。

差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰。

差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。

基本滤波技术
滤波是抑制干扰的一种有效措施,尤其是对开关电源EMI信号的传导干扰和辐射干扰。

削弱传导干扰,把EMI信号控制在有关电磁兼容性(EMC)标准规定的极限电平以下,最有效的方法就是在电源输入端加抗干扰(EMI)滤波器。

EMI滤波器安装在电源线和开关电源之间。

它仅允许工频电流通过,对提高开关电源的可靠性有重要作用。

常用的电源滤波器如图2所示。

图2 EMI基本滤波电路
图中滤波电容C1、C2、C3、C4与电感L1、L2组成共模л型滤波环节,用来滤除共模干扰。

C0、C5是高频旁路电容,与电感L1、L2组成差模л型滤波环节,用来滤除差模干扰。

EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10kHz算起。

开关电源的工作频率约为10kHz~100kHz。

对开关电源产生的高频段EMI信号,只要选择适当的去耦电路或网络结构较为简单的EMI滤波器,就可以得到满意效果。

此外,在滤波电路中,还可以采用其他专用的滤波元件,如穿心电容、铁氧化磁环等,它们能够改善滤波特性,恰当的设计或选择滤波器,并正确的安装和使用滤波器,是抗干扰技术的重要组成部分。

特种滤波器件
特种滤波器中的馈通型滤波器(如图3)及其延伸产品滤波阵列板和滤波连接器可有效解决高频滤波的问题。

滤波器安装在金属面板上,具有很低的接地阻抗,并且利用金属面板隔离滤波器的输入和输出。

图3 不同滤波电路的衰减特性
馈通滤波器的电路
滤波器的电路结构C型(单个穿心电容)、L形(一个穿心电容加一个电感)、T形(两个电感加一个穿心电容)、л型(两个穿心电容加一个电感)等,滤波器的电路器件越多,则滤波器的过渡带越短,阻带的插入损耗越大。

选用滤波电路的依据是:
1. 对干扰的衰减量:滤波器的器件数量越多,一般对干扰信号的衰减越大(但有例外,当没有符合下面第3项的原则时,衰减量可能与器件数量较少的一样)。

2. 有用信号与干扰信号在频率上的差别:有用信号与干扰信号的频率相差越小,需要滤波器的器件数量越多。

3. 使用滤波器的电路的阻抗:一个基本的原则是,滤波器中的电容对着高阻抗电路,电感对着低阻抗电路。

这里的所谓高低,可以以50Ω为参考。

馈通滤波器的使用方法
馈通滤波器的使用方法有以下三种:
1. 安装在屏蔽体(屏蔽盒、屏蔽机箱)的面板上。

这是最基本的使用方法,当有导线要穿过屏蔽体时,就需要在屏蔽体的面板上安装馈通滤波器,使导线通过馈通滤波器缠裹屏蔽体。

2. 安装在线路板的底线层上,如图4。

图4 馈通滤波器安装在PCB板
在多层线路板上,可以利用线路板的地线层做隔离层和接地层。

1. 安装在电路之间的隔离板上,如图5。

图5 馈通滤波器安装在隔板上
2. 当条件不具备,馈通滤波器不能安装在屏蔽体面板或地线面上时,安装在金属隔离板上也具有普通电容(包括三端电容)不可比拟的高频滤波作用。

滤波阵列板与滤波连接器
滤波阵列板和滤波连接器是馈通滤波器概念的两种延伸。

当需要滤波的导线数量较多时,逐个焊接或安装馈通滤波器是十分烦琐的事,这时可使用滤波阵列板或滤波连接器,滤波阵列板上的滤波器已经由厂家使用特殊工艺焊接好,性能可靠、使用简便。

滤波阵列板上的滤波器的间隔为2.54mm,因此扁平电缆的接头可以直接插上,避免了逐根焊线的繁琐,便于组装。

滤波阵列板一般用在机箱内部。

对于机箱外部的电缆进行滤波必须使用滤波连接器,这样才便于电缆的插拔。

一般滤波连接器的外形尺寸与普通连接器是完全相同的,可以直接取代普通连接器。

不同的是滤波连接器的每个针孔上安装了一个低通滤波器,滤除信号线上的高频干扰。

使用滤波阵列板时,要注意的问题是:一定要在滤波阵列板与安装面板之间安装电磁密封衬垫,否则在缝隙处会有很强的电磁泄露。

自制滤波连接器
滤波连接器对于解决电缆造成的干扰十分有效。

但是滤波连接器的价格一般较高,并且不是所有型号的连接器都有对应的滤波连接器。

这给实际工程带来很大不便。

如果对空间的限制不严,可以自己制作滤波连接器,其效果与成品相同。

自制滤波连接器的方法有两个,一个是在设备面板上选好连接器后,在连接器的后面装一个屏蔽盒,屏蔽盒上安装馈通滤波器(或滤波阵列板)如图6所示;另一个方法是将选好的连接器与馈通滤波器(阵列板)安装在一个独立的金属盒内,构成一个滤波部件。

图6 自制滤波连接器
怎样确定滤波器的参数
选用滤波器时,最重要的3个参数是额定电流、额定电压和截止频率。

额定电流就是指流过滤波器的信号电流,一般很好确定。

电压的确定:如果所滤波的导线不会受到静电放电、电流脉冲、浪涌等高压的冲击,电路的工作电压就是滤波器额定工作电压。

否则,如拖在设备外部的电缆,会受到高压的冲击,此时需要充分考虑这种情况。

一般额定工作电压要达到200V以上。

截止频率的确定:信号线滤波器的截止频率定义为插入损耗为3dB时频率。

截止频率的选择必须保证滤波器的通带覆盖功能性信号的带宽,保证设备的正常工作,同时最大限度地滤除不必要的高频干扰。

对于模拟信号,只要保证截止频率大于信号的带宽即可。

对于数字脉冲信号,截止频率可定为1/лtr,tr是脉冲的上升/下降时间。

如果是周期性脉冲信号,也可以取脉冲重复频率的15倍作为截止频率。

滤波电容值的确定:电容值越大,滤波器的截止频率越低,对于单个电容的滤波电路而言,截止频率为Fco=1/(2лRpC),Rp是源电路阻抗与负载电路阻抗的并联值。

结束语
电磁干扰的形式和种类很多,传播方式、干扰途径不尽相同,许多厂家通过实践有更多更好的措施来抑制电磁干扰。

如何有效抑制电磁干扰是我们不懈研究的方向。

相关文档
最新文档