電磁干擾濾波器課件.ppt

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1、工程電磁兼容ElectroMagneticCompatibility第六章濾波一、電磁干擾濾波器?濾波技術(shù)是抑制電氣、電子設(shè)備傳導(dǎo)電磁干擾，提高電氣、電子設(shè)備傳導(dǎo)抗擾度水平的主要手段，也是保證設(shè)備整體或局部屏蔽效能的重要輔助措施。?濾波是壓縮信號(hào)回路騷擾頻譜的一種方法，當(dāng)騷擾頻譜成分不同于有用信號(hào)的頻帶時(shí)，可以用濾波器將無(wú)用的騷擾濾除。?濾波器的作用是允許工作信號(hào)通過(guò)，而對(duì)非工作信號(hào)（電磁騷擾）有很大的衰減作用，使產(chǎn)生干擾的機(jī)會(huì)減為最小。?電磁干擾（EMI）濾波器屬于低通濾波器，包括電源線濾波器、

2、信號(hào)線濾波器等。?濾波的目的使將電磁騷擾減小到一定程度，使傳出設(shè)備的騷擾值不超過(guò)給定的規(guī)范值，使傳入設(shè)備的騷擾不致于引起設(shè)備的性能降低或失靈。2第六章濾波一、電磁干擾濾波器1.EMI濾波器的工作原理?EMI濾波器的工作原理與普通濾波器一樣，它能允許有用信號(hào)的頻率分量通過(guò)，同時(shí)又阻止其他干擾頻率分量通過(guò)。其工作方式有兩種：?另一種是不讓無(wú)用信號(hào)通過(guò)，并把它們反射回信號(hào)源，并且必須在系統(tǒng)其他地方消耗掉。?一種是把無(wú)用信號(hào)能量在濾波器里消耗掉。這種濾波器中含有損耗性器件，如電阻或鐵氧體等；?EMI濾波器

3、的工作原理與普通濾波器一樣，它能允許有用信號(hào)的頻率分量通過(guò)，同時(shí)又阻止其他干擾頻率分量通過(guò)。其工作方式有兩種：3第六章濾波一、電磁干擾濾波器2.EMI濾波器的特點(diǎn)?干擾濾波器往往工作在阻抗不匹配的條件下，干擾源的阻抗特性變化范圍很寬，其阻抗通常是整個(gè)頻段的函數(shù)。由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上原因，不可能設(shè)計(jì)出全頻段匹配的干擾濾波器。?干擾源的電平變化幅度大，有可能使干擾濾波器出現(xiàn)飽和效應(yīng)。?由于電磁干擾頻帶范圍很寬（20Hz到幾十GHz），其高頻特性非常復(fù)雜，難以用集總參數(shù)等效電路來(lái)模擬濾波電路的高頻特性。?干

4、擾濾波器在阻帶內(nèi)應(yīng)對(duì)干擾有足夠的衰減量，而對(duì)有用信號(hào)的損耗應(yīng)降低到最小限度，以保證有用電磁能量的最大傳輸效率。4第六章濾波一、電磁干擾濾波器2.EMI濾波器的特點(diǎn)?電纜上的干擾按照干擾電流的流動(dòng)路徑分為共模干擾和差模干擾兩種。EMI濾波器應(yīng)該對(duì)這兩種干擾都有抑制作用。電子設(shè)備差模干擾電流共模干擾電流?共模干擾是指干擾電流在電纜中的所有導(dǎo)線上幅度/相位相同，其電流是在電纜與大地之間形成的回路中流動(dòng)。5第六章濾波一、電磁干擾濾波器2.EMI濾波器的特點(diǎn)?差模干擾是指干擾電流在信號(hào)線與信號(hào)地線之間流動(dòng)的

5、干擾。?共模干擾共模干擾一般由外界電磁場(chǎng)在電纜中感應(yīng)出來(lái)，或由于電纜兩端的設(shè)備所接的地電位不同所致。電子設(shè)備差模干擾電流共模干擾電流差模干擾主要是由于電纜中不同信號(hào)線之間的電容耦合和電感耦合所致。6第六章濾波一、電磁干擾濾波器3.EMI濾波器的插入損耗及頻率特性?描述濾波器性能的最主要參量是插入損耗，插入損耗的大小隨工作頻率不同而改變。插入損耗的定義是：U1為信號(hào)源通過(guò)濾波器在負(fù)載阻抗上建立的電壓（V）；式中，U2為不接濾波器時(shí)，信號(hào)源在同一負(fù)載阻抗上建立的電壓（V）；Lin為插入損耗（dB）。?

6、頻率特性是指插入損耗隨頻率變化的曲線稱之為頻率特性。7第六章濾波一、電磁干擾濾波器3.EMI濾波器的插入損耗及頻率特性?頻率特性是指插入損耗隨頻率變化的曲線稱之為頻率特性。?按其頻率特性，濾波器大體可分為4種：低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。0f衰減阻帶通帶fc（截止頻率）（a）低通濾波器0f衰減阻帶通帶fc（截止頻率）（b）高通濾波器0f衰減阻帶通帶fc2（c）帶通濾波器阻帶fc10f衰減通帶阻帶fc2（d）帶阻濾波器通帶fc18第六章濾波二、濾波器的分類及特征1.濾波器的分類根

7、據(jù)濾波原理分反射式濾波器（reflectivefilter）吸收式濾波器（dissipativefilter）根據(jù)工作條件分有源濾波器（activefilter）無(wú)源濾波器（passivefilter）根據(jù)頻率特性分低通濾波器（low-passfilter）高通濾波器（high-passfilter）帶通濾波器（band-passfilter）帶阻濾波器（band-rejectfilter）9第六章濾波二、濾波器的分類及特征1.濾波器的分類根據(jù)用途分信號(hào)選擇濾波器電磁干擾濾波器根據(jù)使用場(chǎng)合分電源濾

8、波器信號(hào)濾波器控制線濾波器防電磁脈沖濾波器印刷電路板專用微型濾波器防電磁信息泄漏專用濾波器10第六章濾波二、濾波器的分類及特征2.反射式濾波器反射式濾波器通常由電抗元件，如電感器和電容器組合而成（理想情況，這些元件是無(wú)損耗的），使在濾波器的通帶內(nèi)提供低的串聯(lián)阻抗和高的并聯(lián)阻抗，因而濾波器的阻帶內(nèi)提供大的串聯(lián)阻抗和小的并聯(lián)阻抗，也就是對(duì)干擾電流建立一個(gè)高的串聯(lián)阻抗和低的并聯(lián)阻抗。I.定義：反射式濾波器是通過(guò)把不需要的頻率成分的能量反射回信號(hào)源而達(dá)到抑制的目的。11第六章濾波二、濾波器