【文章內(nèi)容簡介】 鐵/鋼/鑄鐵 0 .4 4 鉑 + 1 .2 0 0 鎘 0 .4 金 + 1 .4 2 0 鎳 0 .2 5 錫 0 .1 4 鉛 0 .1 3 I IV III II 111 搭接點的保護 112 第四章 干擾濾波技術 ? 干擾濾波在 EMC設計中作用 ? 差模干擾和共模干擾 ? 常用濾波電路 ? 怎樣制作有效的濾波器 ? 正確使用濾波器 113 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，與屏蔽共同構成完善的干擾防護。 114 滿足電源線干擾發(fā)射和抗擾度要求 115 滿足抗擾度及設備輻射發(fā)射要求 信號線濾波器 干擾源 116 電纜是主要輻射源 117 用濾波消除輻射 118 共模和差模電流 ~ ~ 119 共模 /差模干擾的產(chǎn)生 V V ICM ICM ICM IDM 120 濾波器的共模插損 ~ IL = U1 / U2 121 濾波器的差模插損 ~ IL = U1 / U2 122 干擾濾波器類型 C ? T L 反 ? ? 123 濾波器的級數(shù)越多越好嗎？ 增加級數(shù) 降低截止頻率 原濾波器 f1 124 器件數(shù)與插入損耗的關系 20 40 60 80 100 fc 10fc 100fc 1000fc 5階 4階 3階 2階 1階 20N/十倍頻程 6N/倍頻程 插入損耗 dB 125 確定濾波器階數(shù) 50 100 欲衰減 20dB 4 ? 6=24 ? 20 至少 4階濾波器 10 100 1 ? 20 = 20 1階濾波器就可以了 為了保險，可用 2階 欲衰減 20dB L、 C的數(shù)值決定截止頻率 階數(shù)決定過渡帶的陡度 126 根據(jù)阻抗選用濾波電路 源阻抗 電路結構 負載阻抗 高 C、 ?、多級 ? 高 高 ?、多級 ? 低 低 反 ?、多級反 ? 高 低 L、多級 L 低 規(guī)律：電容對高阻，電感對低阻 127 插入損耗的估算 Fco = 1/(2? Rp C) ZL ~ Zs、 ZL并聯(lián) C IL Fco = Rs/(2? L） Zs、 ZL串聯(lián) ~ Zs L Zs ZL 128 電路阻抗對濾波特性的影響 三端電容 鐵氧體 129 器件參數(shù)的確定 L C R R L = R / 2?FC C = 1 / 2?RFC 對于 T形（多級 T）和 ? 形（多級 ?）電路，最外邊的電感或電容取 L/2 和 C/2，中間的不變。 130 一個干擾的例子 RS105，脈沖電磁場試驗 131 消除干擾的措施與結果 共模濾波電容 濾波 的測試結果 濾波 的軟件仿真結果 132 實際電容器的特性 ZC 實際電容 理想電容 f 1/2?? LC C L R 電感 電阻 133 表面貼裝電容的阻抗特性 134 溫度對陶瓷電容容量的影響 0 55 125 5 15 0 55 125 10 5 COG X7R 60 20 30 90 30 0 Y5V 30 %?C %?C %?C 135 電壓對陶瓷電容容量的影響 COG X7R Y5V 20 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 100 %額定電壓（ Vdc） %?C 136 實際電感器的特性 ZL 理想電感 實際電感 f 1/2?? LC L C 137 電感寄生電容的來源 每圈之間的電容 CTT 導線與磁芯之間的電容 CTC 磁芯為導體時， CTC為主要因素， 磁芯為非導體時， CTT為主要因素。 138 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 并聯(lián)電容 頻率 大容量 小容量 139 三端電容器的原理 引線電感與電容一起構成了一個 T形低通濾波器 在引線上安裝兩個磁珠濾波效果更好 地線電感起著不良作用 三端電容 普通電容 30 70 1GHz 20 60 40 140 三端電容與普通電容的比較 141 三端電容的正確使用 接地點要求： 1 干凈地 2 與機箱或其它較大 的金屬件 射頻搭接 ? ? 142 貼片三端電容 143 三端電容器的不足 寄生電容造成輸入端、輸出端耦合 接地電感造成旁路效果下降 144 穿心電容更勝一籌 金屬板隔離輸入輸出端 一周接地電感很小 145 穿心電容的特性 146 穿心電容、饋通濾波器 以穿心電容為基礎的饋通濾波器廣泛應用于 RF濾波 147 饋通濾波器使用注意事項 ? 必須安裝在金屬板上，并在一周接地 ? 最好焊接，螺紋安裝時要使用帶齒墊片 ? 焊接時間不能過長 ? 上緊螺紋時扭矩不能過大 148 線路板上使用饋通濾波器 線路板地線面 上面 底面 149 磁芯對電感寄生電容的影響 鐵粉芯 C = C = 19% 鐵氧體（錳鋅） C = 51pf C = 49pf 4% 150 減小電感寄生電容的方法 然后： 1. 起始端與終止端遠離（夾角大于 40度） 2. 盡量單層繞制，并增加匝間距離 3. 多層繞制時， 采用“漸進”方式繞，不要來回繞 4. 分組繞制 （要求高時，用大電感和小電感串聯(lián)起來使用） 如果磁芯是導體，首先： 用介電常數(shù)低的材料增加繞組導體與磁芯之間的距離 151 共模扼流圈防止飽和 共模扼流圈中的負載電流產(chǎn)生的磁場相互抵銷，因此磁芯不會飽和。 有意增加漏磁， 利用差模電感 152 共模扼流圈的優(yōu)點 差模電感導致信號失真 共模電感不影響信號 153 電感磁芯的選用 鐵粉磁芯：不易飽和、導磁率低，作差模扼流圈的磁芯 鐵氧體：最常用 錳鋅： ?r = 500 ~ 10000， R = ~100?m 鎳鋅： ?r = 10 ~ 100， R = 1k ~ 1M?m 超微晶： ?r 10000，做大電感量共模扼流圈的磁心 154 各種鐵氧體磁芯 155 電感量與飽和電流的計算 S D1 D2 飽和電流： Imax = Bmax S (D1D2)/2L 電感量： L （ nH） = N2 ?r S(mm) ln (D1/D2) 電感量 廠家手冊給出 廠家經(jīng)常給出每匝的電感量“ AL”，則 L （ nH） = AL ? N2 156 干擾抑制用鐵氧體 157 鐵氧體電感高頻時成為電阻 鐵氧體電感（高損耗） 空心電感（高 Q） 158 不同材質(zhì)的鐵氧體有不同的頻率特性 159 偏置電流對阻抗的影響 160 鐵氧體次環(huán)作共模扼流圈使用 161 貼片電感的阻抗 162 貼片電感的濾波效果 163 貼片電感的濾波效果 164 注意頻率特性 165 低通濾波器對脈沖信號的影響 166 信號濾波器的安裝位置 板上濾波器 無屏蔽的場合 濾波器靠近被濾波導線的靠近器件或線路板一端。 有屏蔽的場合：在屏蔽界面上 167 板上濾波器的注意事項 濾波器要并排安裝 線路板的干凈地與金屬機箱或大金屬板緊密搭接 為濾波設置干凈地 在接口處設置檔板 濾波器靠近接口 168 面板上濾波的簡易（臨時）方法 容量適當?shù)拇善娙莼颡毷娙?，引線盡量短 169 電纜濾波的方法 屏蔽盒 饋通濾波器 連接器 濾波連接器 雖然是最佳 選擇，但是 當空間允許 時，也可以 這樣： 170 平板濾波陣列 用于制造濾波連接器 171 面板安裝濾波器注意事項 濾波器與面板之間必須使用電磁密封襯墊！ 172 使用 ?形濾波器的注意事項 濾波器接地阻抗 預期干擾電流路徑 實際干擾電流路徑 對接地沒有把握時，避免使用 ?形濾波器！ 173 電源線濾波器的基本電路 共模扼流圈 差模電容 共模電容 共模濾波電容受到漏電流的限制 174 注意濾波器的高頻特性 175 高頻濾波性能的重要性 濾波器高頻性能差 濾波器高頻性能好 無濾波 176 改善濾波器高頻特性的方法 或 精心繞制或多個電感串聯(lián) 177 注意插入增益問題 0 10 50? / 50? 100? / ? 或 ? / 100? 頻率 插入損耗 解決辦法：差模電感上并聯(lián)電阻（ 50 ~ 1k)，差模電容上串聯(lián)電阻（ ~ 10） 178 插入增益現(xiàn)象 179 串聯(lián)諧振導致插入增益 V QV QV ~ 180 插入增益的對策 V ~ 181 選擇濾波器的保險方法 濾波器 ~ ? 100? 濾波器 ~ ? 100? 0 衰減 50?條件下的插入損耗 ?條件下的插入損耗 插入損耗增益會暴露出來 182 器件距離對高頻性能的影響 183 濾波器安裝在線路板的問題 機箱內(nèi)干擾 電源線泄漏嚴重 184 線路板上濾波的改進方法 機箱內(nèi)干擾 被濾波器擋住 被濾波器旁路掉 面板濾波器 電源線無泄漏 185 電源線濾波器的錯誤安裝 PCB 濾波器 濾波器 輸入線過長 輸入、輸出耦合 PCB 186 電源線濾波器的錯誤安裝 濾波器 絕緣漆 PCB 濾波器通過細線接地，高頻效果很差！ 接地線 187 濾波器的正確安裝 濾 波 器 PCB ? 濾波器直接接地盡量短 ? 輸入、輸出線隔離 濾波器安裝在線路板上時，在電源線入口處增加一只高頻共模濾波器 電源 PCB 濾波電路