EMI滤波器结构与分类

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EMI滤波元件和滤波器介绍

EMI滤波元件和滤波器介绍

1)EMI滤波元件与滤波器的种类滤波器的种类繁多,除了一些传统的电感、电容及其组合外,还有多种新技术产品,其用法各不相同。

根据应用场合不同,可把它们分为三大类:①在交、直流电源部分使用的滤波器:电源滤波器、磁环和磁珠等;②在信号线上使用的滤波器:信号滤波器、磁环和磁珠、穿心电容、滤波连接器(即滤波器阵列)等;③在印刷电路板上使用的滤波器:去耦电容、片状(表面安装式)滤波器、磁珠等。

3)电感器与电感型滤波器线圈与其回流部分就可构成一个传统的电感器,通常有单线圈或多线圈式的。

电感器可按其环绕的磁芯来分类,最常见的两种类型是空气磁芯和磁性磁芯。

磁性磁芯电感器(简称磁芯电感)又可按其磁芯是开路或闭路作进一步分类。

另外,目前广泛应用的铁氧体磁环(或磁珠),虽然在物理概念上讲起变压器的作用,它也更象一个随频率变化的可变电阻,但是人们通常还是把它当作电感器来考虑。

实际应用中的电感器,其绕制导线中必然含有寄生的串联电阻及绕线间的分布电容,因此应用中会在某些频率上产生谐振现象。

衡量电感器性能的主要参数有:分布电容、有效电感、品质因数Q、自谐振频率和饱和电流等。

这些都是应用中应该考虑的。

①普通线圈式电感器具有同样体积和匝数的开路磁芯电感比空气芯电感有大得多的电感量和Q值,闭路磁芯情况会更好。

电感器的一个重要特性是产生杂散磁场和对杂散磁场敏感。

空气芯或开路磁芯电感器最容易引起干扰。

,因为其磁通从电感器扩展到相当大的距离。

就对磁场的敏感度而言,磁芯电感器比空气芯电感器敏感得多,而开路磁芯是最敏感的,因为磁芯(低磁阻通路)集中了外部磁场并引起更多的磁通流过线圈。

普通电感型滤波器一般只用于低频滤波。

在高频条件下,其插入损耗开始降低。

这是因为随着频率的增加,当频率超过电感器的自谐振频率后,寄生电容的阻抗开始降低从而引起电感器的阻抗降低。

这样一来,高频噪声便得不到良好的抑制而通过电感器引起噪声泄漏。

②铁氧体磁环电感器空心铁氧体磁环可以套在导线上,而带引线的铁氧体磁珠则串联在导线中。

EMI电源滤波器基本知识介绍

EMI电源滤波器基本知识介绍

EMI电源滤波器基本知识介绍电磁干扰(EMI)电源滤波器(以下简称滤波器)是由电感、电容组成的无源器件。

实际上它起两个低通滤波器的作用,一个衰减共模干扰另一个衰减差模干扰。

它能在阻带(通常大于10KHz)范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。

EMI电源滤波器是电子设备设计工程师控制传导干扰和辐射电磁干扰的首选工具(一)EMI电源滤波器部分技术参数简介插入损耗滤波器的插入损耗是不加滤波器时从噪声源传递到负载的噪声电压与接入滤波器时负载上的噪声电压之比。

插入损耗衡量EMI电源滤波器电性能的重要参数,用下式表示:EoIL=20log---E式中:Eo------不加滤波器时,负载上的干扰噪声电平。

E------接入滤波器后,同一负载上的干扰噪声电平。

干扰方式有共模干扰和差模干扰两种,其定义为:共模干扰:叠加于火线(P)、零线(N)和地线(E)之间的干扰电压。

差模干扰:叠加于火线(P)和零线(N)之间的干扰电压。

因此插入损耗又分为共模插入损耗和差模插入损耗,插入损耗的测试原理图如下:泄漏电流:滤波器的泄漏电流是指在250VAC的电压下,火线和零线与外壳间流过的电流。

它主要取决于滤波器中的共模电容。

从插入损耗考虑,共模电容越大,电性能越好,此时,漏电流也越大。

但从安全方面考虑,泄漏电流又不能过大,否则不符合安全标准要求。

尤其是一些医疗保健设备,要求泄漏电流尽可能小。

因此,要根据具体设备要求来确定共模电容的容量。

泄漏电流测试电路如下所示耐压测试为确保(交流)电源滤波器的质量,出厂前全部进行耐压测试。

测试标准为:火线与地线(或零线与地线)之间施加频率为50Hz的1500VAC高压,时间一分钟,不发生放电现象和咝咝声。

火线与零线之间施加1450V直流高压,时间一分钟,不发生放电现象和咝咝声(二)EMI电源滤波器的选用根据设备的额定工作电压、额定工作电流和工作频率来确定滤波器的类型。

滤波器的额定工作电流不要取的过小,否则会损坏滤波器或降低滤波器的寿命。

EMI滤波器介绍

EMI滤波器介绍

EMI滤波器介绍EMI(Electromagnetic Interference)滤波器是一种用于抑制电磁干扰的设备,通过滤除电路中的高频干扰信号,保障电子设备的正常工作。

EMI滤波器在各种电子设备中得到广泛应用,包括电源、通信设备、自动化控制系统等。

下面将详细介绍EMI滤波器的工作原理、分类和应用场景。

被动滤波器是EMI滤波器中应用最为广泛的一种,它主要通过电感和电容来实现滤波。

电感是一种储存电能的装置,对于低频信号具有较好的传导性能,可以将其中的高频噪声滤除。

而电容则具有对高频信号有良好的传递性能,可以将所需信号传递给负载端。

通过合理的组合和调整电感和电容的数值,可以实现对不同频率干扰信号的滤除。

有源滤波器是一种基于主动元件的滤波器,主要通过运算放大器和反馈电路的组合来实现。

有源滤波器可以提供更高的滤波效果和更广泛的频率范围,因为它可以根据电路参数的变化来调整滤波器的频率响应。

有源滤波器通常用于对高精度信号的滤波,如音频和视频信号。

根据EMI滤波器的应用场景,可以将其分为电源滤波器和信号滤波器两大类。

电源滤波器主要用于电源线路中,用于滤除电源线上的高频干扰信号,避免其进入电子设备中,从而保证设备的正常工作。

电源滤波器通常由电感、电容和阻抗器组成,通过合理的排列和组合,可以对不同频率的干扰信号进行滤除。

电源滤波器的类型有很多,包括单级LC滤波器、CLC滤波器、LCπ滤波器等。

这些滤波器通常需要根据电源线的特性和所需滤波效果进行选择和设计。

信号滤波器主要用于通信设备、自动化控制系统等电子设备中,用于滤除输入输出信号中的干扰噪声,确保信号传输的可靠性和稳定性。

信号滤波器通常由电感、电容和阻抗器组成,通过调整和优化这些元件的数值和排列,可以实现对不同频率干扰信号的滤除。

信号滤波器的类型也有很多,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

根据具体的应用场景和需求,可以选择合适的滤波器来实现对信号的滤除。

emi滤波器电路设计 -回复

emi滤波器电路设计 -回复

emi滤波器电路设计-回复EMI滤波器电路设计是电子工程中非常重要的一项工作,它的作用是降低或消除电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI),使电路正常运行。

本文将以EMI滤波器电路设计为主题,一步一步回答相关问题。

第一步:了解EMI滤波器的原理和分类EMI滤波器的基本原理是利用滤波器电路对电路信号进行处理,降低或消除电磁辐射、传导噪声对其他设备的影响。

根据滤波器的工作原理和频率响应,EMI滤波器可以分为三类:无源LC滤波器、有源滤波器和混合滤波器。

其中无源LC滤波器是应用最广泛的一种。

第二步:确定EMI滤波器的设计要求在设计EMI滤波器电路之前,需要根据具体应用场景和系统要求,确定一些设计参数和要求,例如带宽范围、最大允许的衰减等级、最大允许的漏电流等。

这些参数和要求将直接影响到滤波器电路的设计和性能。

第三步:选择合适的滤波器拓扑结构在选择滤波器的拓扑结构时,需要考虑滤波器的频率响应、带宽需求以及设计要求等多个因素。

常见的LC滤波器拓扑结构包括L型滤波器、π型滤波器和T型滤波器等。

此外,还可以根据实际需要选择有源滤波器或混合滤波器等。

第四步:计算滤波器的元件数值和参数在确定滤波器的拓扑结构后,需要根据具体的设计要求和滤波器电路的特性,计算滤波器的元件数值和参数。

这包括滤波器电感、电容和电阻等的数值选择和设计。

第五步:绘制EMI滤波器的电路图根据前面的设计计算结果,可以使用相应的电路设计软件或者手绘工具绘制EMI滤波器的电路图。

电路图应该清晰明了,标明每个元件的数值和型号,接线端口应该有合适的标记。

第六步:仿真和优化滤波器电路在绘制完电路图之后,可以使用电路仿真软件对滤波器电路进行仿真和优化。

通过仿真可以验证滤波器电路的设计是否符合要求,并进行必要的调整和优化。

第七步:制作滤波器电路原型并进行测试根据仿真结果,可以制作EMI滤波器电路的原型,并进行实际测试。

EMI滤波器方案 典型结构、元件选择、滤波电容、 滤波电感

EMI滤波器方案  典型结构、元件选择、滤波电容、 滤波电感

Ø 作用
Ø EMI滤波器的作用,主要体现在以下两个方面: Ø 3.1抑制高频干扰
Ø 抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响;
Ø 3.2抑制设备干扰 Ø 抑制设备(尤其是高频开关电源)对交流电网的干扰。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Ø EMI滤波器元件选择:
Ø EMI滤波器滤波电容
Ø 与一般的滤波器不同,EMI滤波器典型结构中电容使用了两种 下标,接于相线和中线之间,称为差模电容。
制约。 Ø 电容即跨接在相线或中线与安全地之间的电容。接地的电流主要就
是指流过共模电容的电流,由于流过电容的电流由电源电压,电源
频率和电容值共同决定。
Ø 由于漏电流的大小对于人生安全至关重要,不同国家对不同 电子设备接地漏电流都做了严格的规定。若对最大漏电流做
出了规定,则需求出最大允许接地电容值。
Ø 另外,要求电容在电气和机械安全方面有足够的余量,避免在极
端恶劣的条件下出现击穿短路的现象。因为这种电容要跟安全地
相连,而设备的机壳也要跟安全地相连,所以这种电容的耐压性 能对保护人生安全有至关重要的作用,一旦设备或装置的绝缘失
效,可能危及到人的生命安全。因此电容要进行1500-1700V
交流耐压测试1分钟。
Ø EMI滤波器滤波电感 Ø 电感的取值、材料的选取原则从以下几个方面考虑:第一,磁芯 材料的频率范围要宽,要保证最高频率在1GHz,即在很宽的频 率范围内有比较稳定的磁导率;第二,磁导率高,但是在实际中 很难满足这一要求,所以,磁导率往往是分段考虑的。磁芯材料 一般是铁氧体或者铁粉芯,更好的材料如微晶等。
象,不会 滤波电容示意图 滤波电容示意图 危及人身安全。
Ø 除了要承受电源相线与中线的电压之外,还要承受相线与中线

EMI电源滤波器概述

EMI电源滤波器概述

EMI电源滤波器概述EMI(Electromagnetic Interference)电源滤波器是一种用于减小电源传导和辐射的电磁干扰的设备。

现代电子设备越来越复杂,对电源的干净和稳定的的电源要求也越来越高。

电源滤波器能够有效地滤除来自电源的噪声和干扰信号,提供清洁的电源,以确保设备的正常运行。

单相电源滤波器适用于单相电源的设备,如家用电器、电脑以及各种低功率设备等。

它由各种电容、电感、阻性以及其他元件组成。

这些元件能够滤除电源线上的高频噪声,并将其入地。

此外,在电源线上的电压上升和下降过程中,电源滤波器能够提供足够的电流以满足设备的需求,并减少电压的浪涌和尖峰。

这样一来,电器设备在使用过程中就能保持稳定可靠的电源。

三相电源滤波器适用于三相电源的设备,如工厂、医疗设备以及一些高功率设备等。

它采用多个单相滤波器的组合形式,并通过三相电源来确保设备的稳定工作。

三相电源滤波器的结构复杂,大多采用矩形外形的箱式结构,并设有进出线路和接地线路的连接端子,以防止辐射干扰。

1.吸收和衰减电源线上的高频干扰和噪声。

电源线上的高频干扰和噪声会对设备的正常工作造成很大的影响,甚至产生故障。

EMI电源滤波器能够通过电容和电感等元件,将这些干扰信号滤除,并保证设备的正常工作。

2.减少电压的浪涌和尖峰。

在电源线上的电压上升和下降过程中,会产生电压的浪涌和尖峰。

这些浪涌和尖峰会对设备的电源供应产生很大的冲击,甚至损坏设备内部的电子元件。

EMI电源滤波器通过提供足够的电流来平滑这些浪涌和尖峰,并保证设备的正常供电。

3.提供稳定可靠的电源。

EMI电源滤波器通过滤除电源线上的噪声和干扰信号,并平滑电压的浪涌和尖峰,提供清洁的电源,并保证设备的稳定工作。

稳定的电源对于现代电子设备来说非常重要,能够保证设备的正常运行和长寿命。

4.防止辐射干扰。

EMI电源滤波器通过合理设计和特殊材料的使用,能够有效地防止辐射干扰。

辐射干扰会对周围的设备和电磁环境产生不利影响,可能导致设备的干扰或者设备之间的互相干扰,甚至可能对人体健康产生危害。

电源电磁干扰(EMI)滤波器详细讲解

电源电磁干扰(EMI)滤波器详细讲解

I1 I2
(dB)
定义 EMI 滤波器在频域内满足 3dB 插入损耗所对应的频点为截止频率。截止频率对于合理选用滤 波器非常关键,必须保证工作频率小于 EMI 滤波器的截止频率。
1
阻抗失配端接原则是应用 EMI 滤波器必须遵循的原则。根据网络理论,EMI 滤波器是双向无源网 络(标识其“源端”和“负载”端),在实际应用中,必须根据滤波器两端将要连接的源端阻抗和负 载阻抗,按表 1 来选择 EMI 滤波器的网络结构和参数,才能得到满意的 EMI 抑制效果。若不能满足阻 抗失配的原则,就会影响滤波器的插损性能,严重时甚至引起谐振,在某些频点处出现干扰放大现象。
测 试标准的确定为电源滤波器的各项指标提供了统一的衡定依据。其中最主要的测试项目包括插 入损耗测试、泄漏电流及耐高压测试等。
插入损耗测试方法参照 MIL-STD-220A 和 GB7343,这些标准都规定,共模和差模插入损耗是在 源端或负载端阻抗 50~75Ω间的某一阻值的系统内进行测量的(本公司产品插损数据采用 50Ω系统 进行测量),测试原理如图 9 所示:
在电子设备及电子产品中,电磁干扰(ElectroMagnetic Interference)能量可通过传导性耦合 或辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求,辐射性耦合采用屏蔽技术加以抑制,对传导性耦 合采用滤波技术,即采用 EMI 滤波器件加以抑制。
通用的 EMI 滤波器可以定义为一个低通网络,由电感、电容或电阻等无源元件组合而成。一般可 根据其电路形式分为 T 型、L 型、π型等基本电路形式(参见表 1)。但 EMI 滤波器不同于通常的信号 处理滤波器,二者所关心的滤波器指标、使用环境等都是截然不同的。普通的低通滤波器关心幅频特 性、相位特性、群延时、波形畸变等;而 EMI 滤波器更关心插入损耗、能量衰减、截止频率等参量。 从使用环境来看,EMI 滤波器在使用中必须考虑源端及负载端的端接阻抗对滤波性能的影响,而且在 使用中必须结合接地技术与屏蔽措施,才能达到良好的 EMI 抑制效果。

EMI滤波器结构与分类

EMI滤波器结构与分类

EMI滤波器结构与分类EMI滤波器(Electromagnetic Interference Filter)也称为RMI 滤波器(Radio Frequency Interference Filter)是一种用于减少电磁干扰并保护电子设备的重要组件。

EMI滤波器能够阻止高频噪音和电磁波干扰进入敏感电路,从而确保设备的正常运行。

1. RC滤波器(Resistor-Capacitor Filter):RC滤波器使用电阻和电容器组成,是一种简单且经济的滤波器。

它能够滤除高频噪音,但对于低频噪音的滤波效果较差。

RC滤波器的结构如下:-输入端接一个电阻,阻抗为R1;-输入端和输出端之间连接一个电容,容抗为C1;-输出端连接一个负载电阻,阻抗为RL。

根据RC滤波器的电容值和电阻值的不同,可以分为高通滤波器和低通滤波器。

高通滤波器可以滤除低频信号,保留高频信号;低通滤波器可以滤除高频信号,保留低频信号。

2. LC滤波器(Inductor-Capacitor Filter):LC滤波器使用电感和电容器组成,能够滤除高频和低频噪音。

LC滤波器的结构如下:-输入端连接一个电感,电感值为L1;-电感的另一端与一个电容连接,电容值为C1;-输出端与一个负载电阻连接,阻抗为RL。

LC滤波器根据电容值和电感值的不同,可以分为高通滤波器和低通滤波器。

高通滤波器可以滤除低频信号,保留高频信号;低通滤波器可以滤除高频信号,保留低频信号。

3. LC+RC滤波器(Inductor-Capacitor and Resistor-Capacitor Filter):LC+RC滤波器是LC滤波器和RC滤波器的组合,能够同时滤除高频和低频噪音。

LC+RC滤波器的结构如下:-输入端连接一个电感,电感值为L1;-电感的另一端与一个电容连接,电容值为C1;-输入端到输出端的路径上,连接一个电阻,阻抗为R1;-输出端与一个负载电阻连接,阻抗为RL。

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EMI滤波器结构与分类
一、LC滤波器(也称无源滤波器)
LC滤波器是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波。

按滤波器的电抗元件结构区分,有T、L、π型滤波器。

选取的基本出发点是:用滤波器的电感与低的源阻抗或者负载阻抗串联,用滤波器的电容器与一个高的负载阻抗或源阻抗并联。

以此保证阻抗最大失配的条件下,使滤波网络实际工作时,即有较大的插入损耗,又有最大的反射损耗,从而实现对EMI 信号的有效抑制。

这样,EMI滤波器中的LC电路仍可以维持其谐振滤波特性,同时也能够部分补偿或削弱源阻抗和负载阻抗变
动对滤波器特性的影响。

按滤波器的作用区分,有调谐滤波器和高通滤波器。

①调谐滤波器
调谐滤波器包括单调谐滤波器和双调谐滤波器,可以滤除某一次(单调谐)或两次(双调谐)谐波,该谐波的频率称为调谐滤波器的谐振频率。

②高通滤波器
高通滤波器也称为减幅滤波器,主要包括一阶高通滤波器、二阶高通滤波器、三阶高通滤波器和c型滤波器,用来大幅衰减
低于某一频率的谐波,该频率称为高通滤波器的截止频率。

二、 T 型滤波器(即LCL 滤波器)
采用L 滤波器时,为了减小电流纹波,不得不增加L ,导致滤波器体积增大;采用LC 滤波器,虽然结构和参数选取简单,但无法抑制输出电流中的高频纹波,容易因电网阻抗的不确定性影响滤波效果。

三相LCL 滤波器因其高效的滤波效果受到广泛重
视。

①整流器侧电感L 设计
,...3,2)
()(max 0==h h i hw h u L , ②滤波电容C 设计
b sa oe f E P C ωϕ22*3)
(cos 1*-=
③网侧电感Lg 的设计。

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