電磁兼容濾波器設(shè)計(jì)1ppt課件

1、EMC theory and application第第4章章 電磁兼容濾波器設(shè)計(jì)電磁兼容濾波器設(shè)計(jì)p按噪聲產(chǎn)生的原因分類(lèi)按噪聲產(chǎn)生的原因分類(lèi)p1、放電噪聲：雷電、靜電、電動(dòng)機(jī)的電刷跳動(dòng)、大、放電噪聲：雷電、靜電、電動(dòng)機(jī)的電刷跳動(dòng)、大功率開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)等放電產(chǎn)生的噪聲功率開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)等放電產(chǎn)生的噪聲p2、高頻振蕩噪聲：中頻電弧爐、感應(yīng)電爐、開(kāi)關(guān)電、高頻振蕩噪聲：中頻電弧爐、感應(yīng)電爐、開(kāi)關(guān)電源、直流源、直流-交流變換器等產(chǎn)生高頻振蕩時(shí)形成的噪聲交流變換器等產(chǎn)生高頻振蕩時(shí)形成的噪聲p3、浪涌噪聲：交流系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流、電爐合、浪涌噪聲：交流系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流、電爐合閘電流、開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器的導(dǎo)通電流

2、以及晶閘管變流器等閘電流、開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器的導(dǎo)通電流以及晶閘管變流器等設(shè)備產(chǎn)生涌流引起的噪聲設(shè)備產(chǎn)生涌流引起的噪聲干擾的分類(lèi)干擾的分類(lèi)EMC theory and applicationp按噪聲波形及性質(zhì)分類(lèi)按噪聲波形及性質(zhì)分類(lèi)p1、持續(xù)正弦波、持續(xù)正弦波:典型的周期噪聲，最常見(jiàn)的是典型的周期噪聲，最常見(jiàn)的是50Hz的工頻噪聲的工頻噪聲p2、偶發(fā)脈沖電壓波形：雷擊波、靜電放電、偶發(fā)脈沖電壓波形：雷擊波、靜電放電p3、脈沖序列：有一定的周期性、脈沖序列：有一定的周期性EMC theory and applicationp按噪聲傳導(dǎo)模式分類(lèi)按噪聲傳導(dǎo)模式分類(lèi)NRNINISISINU1、差模噪聲、差模噪聲

3、1I2IDICIDICIDCIII1DCIII2EMC theory and application2 2、共模噪聲、共模噪聲NR2/NI2/NISISINUNUNIEMC theory and applicationDIDICICI相互抵消相互疊加3、平行雙導(dǎo)線的差模電流和共模電流對(duì)輻射發(fā)射的、平行雙導(dǎo)線的差模電流和共模電流對(duì)輻射發(fā)射的相對(duì)影響相對(duì)影響某帶狀傳輸線，從某帶狀傳輸線，從30MHz30MHz到到80MHz80MHz，20mA20mA的差模電流產(chǎn)生的輻的差模電流產(chǎn)生的輻射發(fā)射相當(dāng)于射發(fā)射相當(dāng)于8A8A的共模電流產(chǎn)生的輻射發(fā)射。因而，共模的共模電流產(chǎn)生的輻射發(fā)射。因而，共模電流產(chǎn)生輻

4、射發(fā)射的潛能要比差模電流大得多。電流產(chǎn)生輻射發(fā)射的潛能要比差模電流大得多。EMC theory and application4、差模電流發(fā)射模型、差模電流發(fā)射模型max,DEDIDI假設(shè)：把每根導(dǎo)線看成一個(gè)赫茲偶假設(shè)：把每根導(dǎo)線看成一個(gè)赫茲偶極子極子物理上，導(dǎo)體的長(zhǎng)度足夠短，測(cè)試物理上，導(dǎo)體的長(zhǎng)度足夠短，測(cè)試點(diǎn)足夠遠(yuǎn)；點(diǎn)足夠遠(yuǎn)；導(dǎo)體上電流的分布幅度和相位導(dǎo)體上電流的分布幅度和相位是均勻的。是均勻的。將差模電流的表達(dá)式代入輻射將差模電流的表達(dá)式代入輻射遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)公式，整理可得：遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)公式，整理可得：dsfIEDD214max,10316. 1EMC theory and application 減

5、小某一特定頻率的差模電流產(chǎn)生的輻射場(chǎng)減小某一特定頻率的差模電流產(chǎn)生的輻射場(chǎng)A減小電流值減小電流值減小環(huán)路面積減小環(huán)路面積環(huán)面積環(huán)面積ABBCCAABBCCEMC theory and application5、共模電流發(fā)射模型、共模電流發(fā)射模型max,CECICIdfIECC10257. 16max, 減小某一特定頻率的共模電流產(chǎn)生的輻射場(chǎng)減小某一特定頻率的共模電流產(chǎn)生的輻射場(chǎng)減小電流值減小電流值減小導(dǎo)線長(zhǎng)度減小導(dǎo)線長(zhǎng)度EMC theory and application6 6、共模噪聲轉(zhuǎn)化成差模噪聲、共模噪聲轉(zhuǎn)化成差模噪聲NV2NV1NV121Z2ZLNINI2NINEMC theory a

6、nd application電磁干擾濾波器電磁干擾濾波器防護(hù)傳導(dǎo)干擾的主要措施，解決輻射干擾的重要武器防護(hù)傳導(dǎo)干擾的主要措施，解決輻射干擾的重要武器p濾波器的主要特性濾波器的主要特性p1、額定電壓：最高允許電壓值、額定電壓：最高允許電壓值p2、額定電流：最大連續(xù)工作電流、額定電流：最大連續(xù)工作電流p3、頻率特性：中心頻率、截止頻率、上升和下降斜、頻率特性：中心頻率、截止頻率、上升和下降斜率率p4、輸入輸出阻抗：考慮阻抗匹配、輸入輸出阻抗：考慮阻抗匹配p5、插入損耗：信號(hào)源通過(guò)濾波器在負(fù)載阻抗上建立、插入損耗：信號(hào)源通過(guò)濾波器在負(fù)載阻抗上建立的電壓同不接濾波器時(shí)信號(hào)源在同一負(fù)載阻抗上建立的電壓同

7、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的比值的電壓的比值p6、傳輸頻率特性：也稱(chēng)衰減系數(shù)，是濾波器輸出信、傳輸頻率特性：也稱(chēng)衰減系數(shù)，是濾波器輸出信號(hào)同輸入信號(hào)的比值號(hào)同輸入信號(hào)的比值EMC theory and applicationp按濾波器的作用對(duì)象分類(lèi)按濾波器的作用對(duì)象分類(lèi)p1、電源濾波器：是一種低通濾波器，它毫無(wú)衰減地、電源濾波器：是一種低通濾波器，它毫無(wú)衰減地把直流或把直流或50Hz和和400Hz等低頻電源功率傳送到設(shè)備上，等低頻電源功率傳送到設(shè)備上，卻大大衰減經(jīng)電源傳入的騷擾信號(hào)，保護(hù)設(shè)備免受其卻大大衰減經(jīng)電源傳入的騷擾信號(hào)，保護(hù)設(shè)備免受其害；同時(shí)又能大大抑制設(shè)備本身產(chǎn)生的

8、騷擾信號(hào)，防害；同時(shí)又能大大抑制設(shè)備本身產(chǎn)生的騷擾信號(hào)，防止它進(jìn)入電源，污染電磁環(huán)境，危害其他設(shè)備止它進(jìn)入電源，污染電磁環(huán)境，危害其他設(shè)備p2、信號(hào)濾波器：安裝在信號(hào)線上，要考慮濾波器不、信號(hào)濾波器：安裝在信號(hào)線上，要考慮濾波器不能對(duì)工作信號(hào)有嚴(yán)重的影響，不能造成信號(hào)的失真能對(duì)工作信號(hào)有嚴(yán)重的影響，不能造成信號(hào)的失真信號(hào)濾波器信號(hào)濾波器電源濾波器電源濾波器EMC theory and applicationp按照對(duì)不需要的信號(hào)能量的抑制方式分類(lèi)按照對(duì)不需要的信號(hào)能量的抑制方式分類(lèi)p1、反射式濾波器：能阻止無(wú)用信號(hào)通過(guò)，把它們發(fā)、反射式濾波器：能阻止無(wú)用信號(hào)通過(guò)，把它們發(fā)射回信號(hào)源射回信號(hào)源帶阻

9、濾波器、帶通濾波器、高通濾波帶阻濾波器、帶通濾波器、高通濾波器、低通濾波器等器、低通濾波器等EMC theory and application2、吸收式濾波器：把不希望的信號(hào)吸收掉、吸收式濾波器：把不希望的信號(hào)吸收掉有損耗濾波器：選用具有高損耗系數(shù)或高損耗角正有損耗濾波器：選用具有高損耗系數(shù)或高損耗角正切的電介質(zhì)，把高頻電磁能量轉(zhuǎn)換成熱能，如鐵氧切的電介質(zhì)，把高頻電磁能量轉(zhuǎn)換成熱能，如鐵氧體一類(lèi)物質(zhì)制成的柔軟的磁管體一類(lèi)物質(zhì)制成的柔軟的磁管有源濾波器：可以不需要過(guò)大的體積和重量就能提有源濾波器：可以不需要過(guò)大的體積和重量就能提供較大值的等效供較大值的等效L和和C。電纜濾波器：包在載流線上，增

10、加正常的集膚效應(yīng)，電纜濾波器：包在載流線上，增加正常的集膚效應(yīng)，提高對(duì)高頻干擾的吸收作用提高對(duì)高頻干擾的吸收作用EMC theory and application反射式濾波器反射式濾波器p帶阻濾波器：指用于對(duì)特定窄頻帶在此頻帶內(nèi)可帶阻濾波器：指用于對(duì)特定窄頻帶在此頻帶內(nèi)可能產(chǎn)生電磁干擾內(nèi)的能量進(jìn)行衰減的一種濾波器，能產(chǎn)生電磁干擾內(nèi)的能量進(jìn)行衰減的一種濾波器，用作串聯(lián)在負(fù)載和干擾源之間的抑制器件用作串聯(lián)在負(fù)載和干擾源之間的抑制器件p帶通濾波器：指作用于對(duì)特定窄頻帶外的能量進(jìn)行帶通濾波器：指作用于對(duì)特定窄頻帶外的能量進(jìn)行衰減的一種濾波器，并接于干擾線和地之間，以消除衰減的一種濾波器，并接于干擾線

11、和地之間，以消除電磁干擾信號(hào)電磁干擾信號(hào)p高通濾波器：用于從信號(hào)通道上濾除交流電流頻率高通濾波器：用于從信號(hào)通道上濾除交流電流頻率或抑制特定的低頻外界信號(hào)或抑制特定的低頻外界信號(hào)p低通濾波器：用于干擾信號(hào)頻率比工作信號(hào)頻率高低通濾波器：用于干擾信號(hào)頻率比工作信號(hào)頻率高的場(chǎng)合的場(chǎng)合EMC theory and application低通濾波器分類(lèi)低通濾波器分類(lèi)p電容濾波器：電容濾波器：p(a)(a)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，接在干擾源間能衰減差模噪聲；結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，接在干擾源間能衰減差模噪聲；接在干擾源和地線間能衰減共模噪聲；接在印刷接在干擾源和地線間能衰減共模噪聲；接在印刷電路板中的直流電源線和地線間能抑制電

12、源噪聲電路板中的直流電源線和地線間能抑制電源噪聲p(b)(b)電容中點(diǎn)接地，能夠把噪聲電流旁路入地，電容中點(diǎn)接地，能夠把噪聲電流旁路入地，能消除共模噪聲能消除共模噪聲p(c)C3(c)C3接在電源線間，能有效抑制共模噪聲由接在電源線間，能有效抑制共模噪聲由C1C1、C2C2完成和差模噪聲由完成和差模噪聲由C3C3完成）完成）1C2C3C入出入出入出(a)(b)(c)EMC theory and applicationp電感濾波器電感濾波器p(a)(a)常用結(jié)構(gòu)，串接在線路中對(duì)高頻噪聲有很大的阻抗，常用結(jié)構(gòu)，串接在線路中對(duì)高頻噪聲有很大的阻抗，可以抑制高頻噪聲電流可以抑制高頻噪聲電流p(b)(b

13、)共模軛流圈：出現(xiàn)差模噪聲時(shí)，因磁通抵消基本不共模軛流圈：出現(xiàn)差模噪聲時(shí)，因磁通抵消基本不起電感作用起電感作用p(c)(c)共模軛流圈：出現(xiàn)共模噪聲時(shí)，兩個(gè)線圈所產(chǎn)生的共模軛流圈：出現(xiàn)共模噪聲時(shí)，兩個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁通方向相同，使電感作用加倍，對(duì)線路與地線間的共模磁通方向相同，使電感作用加倍，對(duì)線路與地線間的共模噪聲起到很強(qiáng)的抑制作用噪聲起到很強(qiáng)的抑制作用LiL入出Li負(fù)載負(fù)載(a)(b)(c)EMC theory and applicationpRCRC低通濾波器低通濾波器p(a)(a)當(dāng)信號(hào)頻率遠(yuǎn)小于上限截止頻率時(shí)，輸出電壓幾乎當(dāng)信號(hào)頻率遠(yuǎn)小于上限截止頻率時(shí)，輸出電壓幾乎與輸入電壓相等；反之

14、，則大有衰減與輸入電壓相等；反之，則大有衰減p(b)(b)同同L L型的衰減系數(shù)相同，實(shí)際上由于信號(hào)源不可避免型的衰減系數(shù)相同，實(shí)際上由于信號(hào)源不可避免含有內(nèi)阻，當(dāng)含有內(nèi)阻，當(dāng)型濾波器和信號(hào)源連接后，相當(dāng)于兩級(jí)型濾波器和信號(hào)源連接后，相當(dāng)于兩級(jí)L L型濾波器串聯(lián)，對(duì)濾波特性有很大改善型濾波器串聯(lián)，對(duì)濾波特性有很大改善p(c)(c)同同L L型濾波器的濾波特性相同，實(shí)際上往往將型濾波器的濾波特性相同，實(shí)際上往往將T T型濾型濾波器用于負(fù)載阻抗小的情況，這比應(yīng)用波器用于負(fù)載阻抗小的情況，這比應(yīng)用L L型和型和型濾波器型濾波器時(shí)的負(fù)載電流要小得多，減輕了信號(hào)源的負(fù)擔(dān)時(shí)的負(fù)載電流要小得多，減輕了信號(hào)源

15、的負(fù)擔(dān)入出入出入出(a)L型(b)型(c)T型EMC theory and applicationpLCLC低通濾波器低通濾波器p(a)(a)比比RCRC低通濾波器有更好的濾波性能，但是制造電感低通濾波器有更好的濾波性能，但是制造電感線圈比較麻煩，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，也不便于集成化和小線圈比較麻煩，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，也不便于集成化和小型化型化p(b)(b)同同L L型的衰減系數(shù)相同，實(shí)際上由于信號(hào)源不可避免型的衰減系數(shù)相同，實(shí)際上由于信號(hào)源不可避免含有內(nèi)阻，當(dāng)含有內(nèi)阻，當(dāng)型濾波器和信號(hào)源連接后，相當(dāng)于型濾波器和信號(hào)源連接后，相當(dāng)于L L型型RCRC濾波器和濾波器和LCLC濾波器串聯(lián)，有效地改善了

16、濾波特性濾波器串聯(lián)，有效地改善了濾波特性p(c)(c)同同L L型濾波器的濾波特性相同，實(shí)際上往往將型濾波器的濾波特性相同，實(shí)際上往往將T T型濾型濾波器用于負(fù)載阻抗小的情況，這比應(yīng)用波器用于負(fù)載阻抗小的情況，這比應(yīng)用L L型和型和型濾波器型濾波器時(shí)的負(fù)載電流小，有效減輕了信號(hào)源的負(fù)擔(dān)時(shí)的負(fù)載電流小，有效減輕了信號(hào)源的負(fù)擔(dān)入出入出入出(a)L型(b)型(c)T型EMC theory and application低通濾波器的結(jié)構(gòu)選擇低通濾波器的結(jié)構(gòu)選擇信號(hào)源N 負(fù)載對(duì)象G濾波器形式阻抗低阻抗低阻抗低阻抗高阻抗高阻抗低阻抗高阻抗高NGNGNGNGEMC theory and applicatio

17、n低通濾波器的平衡結(jié)構(gòu)低通濾波器的平衡結(jié)構(gòu)C2R2REMC theory and application低通濾波器的串聯(lián)形式低通濾波器的串聯(lián)形式為改善選頻特性，可以實(shí)行級(jí)間串聯(lián)，但級(jí)聯(lián)之后，由為改善選頻特性，可以實(shí)行級(jí)間串聯(lián)，但級(jí)聯(lián)之后，由于后級(jí)成為前級(jí)的負(fù)載，導(dǎo)致總的頻率特性與單級(jí)不同于后級(jí)成為前級(jí)的負(fù)載，導(dǎo)致總的頻率特性與單級(jí)不同當(dāng)當(dāng)RC低通濾波器串聯(lián)工作時(shí)，若后級(jí)的電阻是前級(jí)的低通濾波器串聯(lián)工作時(shí)，若后級(jí)的電阻是前級(jí)的m倍，其電容應(yīng)減小為前級(jí)電容倍，其電容應(yīng)減小為前級(jí)電容1/m，那么當(dāng)頻率超過(guò)截止頻，那么當(dāng)頻率超過(guò)截止頻率時(shí)，一級(jí)濾波器衰減率時(shí)，一級(jí)濾波器衰減20dB/十倍頻程，二級(jí)濾波

18、器衰減十倍頻程，二級(jí)濾波器衰減40dB/十倍頻程，三級(jí)濾波器衰減為十倍頻程，三級(jí)濾波器衰減為60dB/十倍頻程。級(jí)數(shù)十倍頻程。級(jí)數(shù)越多，衰減系數(shù)也就越大越多，衰減系數(shù)也就越大還可以通過(guò)加大后級(jí)濾波器的輸入阻抗來(lái)進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)還可以通過(guò)加大后級(jí)濾波器的輸入阻抗來(lái)進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)高頻帶的衰減系數(shù)增加的目的，但同時(shí)也使直流增益大現(xiàn)高頻帶的衰減系數(shù)增加的目的，但同時(shí)也使直流增益大大降低，如可采用跟隨器實(shí)現(xiàn)級(jí)間隔離，由于跟隨器的輸大降低，如可采用跟隨器實(shí)現(xiàn)級(jí)間隔離，由于跟隨器的輸入阻抗無(wú)限大，級(jí)間的負(fù)載效應(yīng)完全可以忽略，同時(shí)直流入阻抗無(wú)限大，級(jí)間的負(fù)載效應(yīng)完全可以忽略，同時(shí)直流增益也沒(méi)有降低。增益也沒(méi)有降低

19、。EMC theory and application常用濾波器元件常用濾波器元件電容器電容器p實(shí)際電容器的等效電路實(shí)際電容器的等效電路p電感分量由引線和電容結(jié)構(gòu)所決定，電阻是介質(zhì)材料所電感分量由引線和電容結(jié)構(gòu)所決定，電阻是介質(zhì)材料所固有的固有的p實(shí)際電容器的濾波特性實(shí)際電容器的濾波特性CZoESLESRC實(shí)際電容實(shí)際電容理想電容理想電容f1/ 2LCEMC theory and applicationp幾點(diǎn)討論幾點(diǎn)討論p電容的諧振頻率由電容的諧振頻率由ESL和和C共同決定，電容值或電感共同決定，電容值或電感值越大，則諧振頻率越低，即電容的高頻濾波效果越差，值越大，則諧振頻率越低，即電容的高頻

20、濾波效果越差，ESL除了與電容器的種類(lèi)有關(guān)外，電容的引線長(zhǎng)度是一除了與電容器的種類(lèi)有關(guān)外，電容的引線長(zhǎng)度是一個(gè)十分重要的參數(shù)，引線越長(zhǎng)，電感越大，因此實(shí)際工個(gè)十分重要的參數(shù)，引線越長(zhǎng)，電感越大，因此實(shí)際工程中，要使電容器的引線盡量短程中，要使電容器的引線盡量短諧振點(diǎn)還與電容值有關(guān)，電容越大，諧振點(diǎn)越低，諧振點(diǎn)還與電容值有關(guān)，電容越大，諧振點(diǎn)越低，電容越大對(duì)低頻干擾的旁路效果雖然好，但由于電電容越大對(duì)低頻干擾的旁路效果雖然好，但由于電容在較低的頻率發(fā)生了諧振，阻抗開(kāi)始隨頻率的升容在較低的頻率發(fā)生了諧振，阻抗開(kāi)始隨頻率的升高而增加，因此對(duì)高頻噪聲的旁路效果變差高而增加，因此對(duì)高頻噪聲的旁路效果變差

21、EMC theory and application盡管從濾除高頻噪聲的角度看，不希望有電容諧盡管從濾除高頻噪聲的角度看，不希望有電容諧振，但是電容的諧振并不總是有害的，當(dāng)要濾除振，但是電容的諧振并不總是有害的，當(dāng)要濾除的噪聲頻率確定時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整電容的容量，的噪聲頻率確定時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整電容的容量，使諧振點(diǎn)剛好落在騷擾頻率上使諧振點(diǎn)剛好落在騷擾頻率上電磁兼容設(shè)計(jì)中使用的電容要求諧振頻率盡量高，電磁兼容設(shè)計(jì)中使用的電容要求諧振頻率盡量高，這樣才能在較寬的頻率范圍內(nèi)起到有效的濾波作這樣才能在較寬的頻率范圍內(nèi)起到有效的濾波作用。一是盡量縮短引線的長(zhǎng)度，另一個(gè)是選用電用。一是盡量縮短引線的長(zhǎng)度，另

22、一個(gè)是選用電感較小的種類(lèi)感較小的種類(lèi)EMC theory and applicationp溫度和電壓的影響溫度和電壓的影響電容類(lèi)型溫度影響電壓影響備注COG超穩(wěn)定型幾乎無(wú)變化幾乎無(wú)變化介質(zhì)常數(shù)較低（10100）X7R穩(wěn)定型12%以下降為原始值的70%介質(zhì)常數(shù)高（20004000）Y5V通用型70%以上降為原始值的30%介質(zhì)常數(shù)最高（500025000）EMC theory and application電容器的種類(lèi)電容器的種類(lèi)p按介質(zhì)材料分類(lèi)按介質(zhì)材料分類(lèi)p云母電容器云母電容器CY）:金屬箔和云母片交疊而成金屬箔和云母片交疊而成p紙介質(zhì)電容器紙介質(zhì)電容器CZ）：用兩條長(zhǎng)條形鋁箔和兩張條形）：用

23、兩條長(zhǎng)條形鋁箔和兩張條形絕緣紙交替疊好，卷成圓柱形，接出引線，經(jīng)過(guò)浸臘等手絕緣紙交替疊好，卷成圓柱形，接出引線，經(jīng)過(guò)浸臘等手續(xù)，封固而成續(xù)，封固而成p陶瓷電容器陶瓷電容器CC）：由特殊陶瓷制成，分低介電常數(shù)）：由特殊陶瓷制成，分低介電常數(shù)型、高介電常數(shù)型和半導(dǎo)體型型、高介電常數(shù)型和半導(dǎo)體型p塑料介質(zhì)電容器塑料介質(zhì)電容器CB和和CL）：用特殊塑料制成，如聚）：用特殊塑料制成，如聚苯乙烯電容器苯乙烯電容器CB），滌綸電容器），滌綸電容器CL）p電解電容器電解電容器CD）：常見(jiàn)的有鋁電解電容器和鉭電解）：常見(jiàn)的有鋁電解電容器和鉭電解電容器，鋁電解電容器外殼是一個(gè)金屬圓筒，筒中注有電電容器，鋁電解電容

24、器外殼是一個(gè)金屬圓筒，筒中注有電解液，溶液中浸有一組鋁片，當(dāng)加上電壓時(shí)，鋁片接正極，解液，溶液中浸有一組鋁片，當(dāng)加上電壓時(shí)，鋁片接正極，圓筒接負(fù)極，在鋁片上產(chǎn)生一層極薄的氧化鋁薄膜，成為圓筒接負(fù)極，在鋁片上產(chǎn)生一層極薄的氧化鋁薄膜，成為電容器的介質(zhì)；鉭電解電容器是用鉭粉通過(guò)燒結(jié)，使陽(yáng)極電容器的介質(zhì)；鉭電解電容器是用鉭粉通過(guò)燒結(jié)，使陽(yáng)極具有多孔性，從而增大電容量具有多孔性，從而增大電容量EMC theory and applicationp按接入方式分類(lèi)按接入方式分類(lèi)p三端電容器：將電容器的輸入和輸出端分開(kāi)，使引三端電容器：將電容器的輸入和輸出端分開(kāi)，使引線電感可以得到利用，這時(shí)，引線電感和電容

25、一起構(gòu)線電感可以得到利用，這時(shí)，引線電感和電容一起構(gòu)成了成了T型濾波器，極大改善了高頻衰減特性型濾波器，極大改善了高頻衰減特性EMC theory and application穿心電容器：沒(méi)有引線電感造成的電容諧振頻率過(guò)低的問(wèn)題，穿心電容器：沒(méi)有引線電感造成的電容諧振頻率過(guò)低的問(wèn)題，而且可以直接安裝在金屬面板上，利用金屬面板起到高頻隔離而且可以直接安裝在金屬面板上，利用金屬面板起到高頻隔離的作用的作用普通電容在高頻濾波中的問(wèn)題：普通電容在高頻濾波中的問(wèn)題：（1 1引線電感造成電容諧振，對(duì)高頻引線電感造成電容諧振，對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，削弱了對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，削弱了對(duì)高頻信號(hào)的旁路

26、作用；信號(hào)的旁路作用；（2 2導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號(hào)導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號(hào)發(fā)生耦合，降低了濾波效果發(fā)生耦合，降低了濾波效果EMC theory and application濾波陣列板：用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金濾波陣列板：用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金屬板構(gòu)成的器件上屬板構(gòu)成的器件上EMC theory and application片狀電容器：由于這種電容器的引線電感幾乎為零，是抑片狀電容器：由于這種電容器的引線電感幾乎為零，是抑制電磁騷擾的理想器件，總的電感可以減小到元件本身的電制電磁騷擾的理想器件，總的電感可以減小到元件本身的電感，因此它們的自諧振頻率可以達(dá)

27、到同樣容量的帶引線電容感，因此它們的自諧振頻率可以達(dá)到同樣容量的帶引線電容器的器的2倍，為了避免走線的附加電感破壞這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，連接濾倍，為了避免走線的附加電感破壞這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，連接濾波器和去耦電容器的引線要盡量短且直波器和去耦電容器的引線要盡量短且直電容器使用注意事項(xiàng)電容器使用注意事項(xiàng)p注意電容器的耐壓：應(yīng)保持實(shí)際電壓比額定電壓低注意電容器的耐壓：應(yīng)保持實(shí)際電壓比額定電壓低20%30%p注意環(huán)境溫度：不要超過(guò)注意環(huán)境溫度：不要超過(guò)60Cp注意電解電容器極性注意電解電容器極性p注意電容器產(chǎn)生的干擾噪聲注意電容器產(chǎn)生的干擾噪聲EMC theory and application常用濾波器元件常用濾波器元

28、件電感電感p實(shí)際電感的等效電路實(shí)際電感的等效電路p實(shí)際電感除了電感參數(shù)實(shí)際電感除了電感參數(shù)以外，還有寄生電阻和以外，還有寄生電阻和電容，其中寄生電容的電容，其中寄生電容的影響更大影響更大p實(shí)際電感的濾波特性實(shí)際電感的濾波特性oCZf實(shí)際電感實(shí)際電感理想電感理想電感1/ 2LCEMC theory and applicationp幾點(diǎn)討論幾點(diǎn)討論p實(shí)際電感在諧振頻率以下比理想電感的阻抗更高，實(shí)際電感在諧振頻率以下比理想電感的阻抗更高，在諧振點(diǎn)達(dá)到最大。利用這個(gè)特性，可以通過(guò)調(diào)整電在諧振點(diǎn)達(dá)到最大。利用這個(gè)特性，可以通過(guò)調(diào)整電感量和繞制方法使電感在特定的頻率上諧振，從而抑感量和繞制方法使電感在特定

29、的頻率上諧振，從而抑制特定頻率的干擾制特定頻率的干擾p開(kāi)放磁芯會(huì)產(chǎn)生漏磁，因此會(huì)在電感周?chē)a(chǎn)生較強(qiáng)開(kāi)放磁芯會(huì)產(chǎn)生漏磁，因此會(huì)在電感周?chē)a(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，對(duì)周?chē)碾娐樊a(chǎn)生干擾。為避免這個(gè)問(wèn)題，的磁場(chǎng)，對(duì)周?chē)碾娐樊a(chǎn)生干擾。為避免這個(gè)問(wèn)題，盡量使用閉合磁芯盡量使用閉合磁芯EMC theory and application與漏磁現(xiàn)象相反的是開(kāi)放磁芯電感對(duì)外界的磁與漏磁現(xiàn)象相反的是開(kāi)放磁芯電感對(duì)外界的磁場(chǎng)也十分敏感收音機(jī)內(nèi)的磁性天線就是一個(gè)場(chǎng)也十分敏感收音機(jī)內(nèi)的磁性天線就是一個(gè)利用這個(gè)特性的例子），因而，要注意電感拾利用這個(gè)特性的例子），因而，要注意電感拾取外界噪聲而增加電路敏感度的問(wèn)題取外界噪聲而增

30、加電路敏感度的問(wèn)題為防止上述電感本身的電磁兼容問(wèn)題，往往將為防止上述電感本身的電磁兼容問(wèn)題，往往將電感屏蔽起來(lái)，頻率較高時(shí)，可以用銅或鋁等電感屏蔽起來(lái)，頻率較高時(shí)，可以用銅或鋁等導(dǎo)電性良好的材料，頻率低時(shí)，要使用高磁導(dǎo)導(dǎo)電性良好的材料，頻率低時(shí)，要使用高磁導(dǎo)率的材料率的材料EMC theory and applicationp克服電感寄生電容的方法克服電感寄生電容的方法p盡量單層繞制，輸入輸出端遠(yuǎn)離盡量單層繞制，輸入輸出端遠(yuǎn)離p多層繞制的方法：向一個(gè)方向繞，邊繞邊重疊，多層繞制的方法：向一個(gè)方向繞，邊繞邊重疊，不要繞完一層后，再往回繞不要繞完一層后，再往回繞p分段繞制：在一個(gè)磁芯上將線圈分段繞

31、制，這分段繞制：在一個(gè)磁芯上將線圈分段繞制，這樣每段的電容較小，并且總的寄生電容是兩段上樣每段的電容較小，并且總的寄生電容是兩段上的寄生電容的串聯(lián)，總?cè)萘勘让慷蔚募纳萘啃〉募纳娙莸拇?lián)，總?cè)萘勘让慷蔚募纳萘啃多個(gè)電感串聯(lián)：將一個(gè)大電感分解成一個(gè)較大多個(gè)電感串聯(lián)：將一個(gè)大電感分解成一個(gè)較大的電感和若干電感量不同的小電感，將這些電感的電感和若干電感量不同的小電感，將這些電感串聯(lián)起來(lái)，可以是使電感的帶寬擴(kuò)展串聯(lián)起來(lái)，可以是使電感的帶寬擴(kuò)展EMC theory and applicationp共模軛流線圈共模軛流線圈這種電感只對(duì)共模干擾電流有抑制作用，對(duì)差模電流沒(méi)有影響這種電感只對(duì)共模干擾電流

32、有抑制作用，對(duì)差模電流沒(méi)有影響寄生差模電感：實(shí)際的共模軛流圈兩組線圈產(chǎn)生的磁力線不會(huì)全寄生差模電感：實(shí)際的共模軛流圈兩組線圈產(chǎn)生的磁力線不會(huì)全集中在磁芯中，有一定的漏磁，不會(huì)抵消，因此有一定的差模電感集中在磁芯中，有一定的漏磁，不會(huì)抵消，因此有一定的差模電感由于寄生差模電感的存在，共模軛流圈可以對(duì)差模干擾有一定的由于寄生差模電感的存在，共模軛流圈可以對(duì)差模干擾有一定的抑制作用抑制作用寄生差模電感會(huì)導(dǎo)致電感磁芯飽和，從磁芯中泄漏出來(lái)的差模磁寄生差模電感會(huì)導(dǎo)致電感磁芯飽和，從磁芯中泄漏出來(lái)的差模磁場(chǎng)會(huì)形成新的輻射干擾源場(chǎng)會(huì)形成新的輻射干擾源影響寄生差模電感的因素與線圈的繞制方法和線圈周?chē)矬w的磁影

33、響寄生差模電感的因素與線圈的繞制方法和線圈周?chē)矬w的磁導(dǎo)率等有關(guān)導(dǎo)率等有關(guān)將共模軛流圈一端的兩根導(dǎo)線短接，在另一端上測(cè)量線圈的電感將共模軛流圈一端的兩根導(dǎo)線短接，在另一端上測(cè)量線圈的電感EMC theory and application鐵氧體鐵氧體EMI抑制元件抑制元件p鐵氧體的特性鐵氧體的特性p在低頻段，阻抗由感抗構(gòu)成，此時(shí)電感容易諧振在低頻段，阻抗由感抗構(gòu)成，此時(shí)電感容易諧振p在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，電磁能量以熱的在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，電磁能量以熱的形式耗散掉形式耗散掉RLZjoLZR fREMC theory and applicationp鐵氧體的應(yīng)用鐵氧體的應(yīng)用p低電

34、平信號(hào)應(yīng)用：所要求的鐵氧體材料的特性由磁低電平信號(hào)應(yīng)用：所要求的鐵氧體材料的特性由磁導(dǎo)率決定，并且鐵氧體芯的損耗要小，還要有好的磁導(dǎo)率決定，并且鐵氧體芯的損耗要小，還要有好的磁穩(wěn)定性。高穩(wěn)定性。高Q值電感器，共模電感器，寬帶、匹配脈值電感器，共模電感器，寬帶、匹配脈沖變壓器，無(wú)線電接收天線和有源、無(wú)源天線沖變壓器，無(wú)線電接收天線和有源、無(wú)源天線p電源變換與濾波：要求鐵氧體材料在工作頻率和溫電源變換與濾波：要求鐵氧體材料在工作頻率和溫度上具有高的磁通密度和低損耗的特點(diǎn)。開(kāi)關(guān)電源，度上具有高的磁通密度和低損耗的特點(diǎn)。開(kāi)關(guān)電源，磁放大器，磁放大器，AC-DC變換器，電源線濾波器，觸發(fā)線圈，變換器，電

35、源線濾波器，觸發(fā)線圈，用于電車(chē)電源蓄電池充電的變壓器用于電車(chē)電源蓄電池充電的變壓器EMC theory and application電磁騷擾抑制：對(duì)鐵氧體性能影響最大的是電磁騷擾抑制：對(duì)鐵氧體性能影響最大的是鐵氧體材料的磁導(dǎo)率，它直接與鐵氧體芯的阻鐵氧體材料的磁導(dǎo)率，它直接與鐵氧體芯的阻抗成正比。鐵氧體一般通過(guò)抗成正比。鐵氧體一般通過(guò)3種方式來(lái)抑制無(wú)種方式來(lái)抑制無(wú)用的傳導(dǎo)或輻射信號(hào)。（作為屏蔽層；作為電用的傳導(dǎo)或輻射信號(hào)。（作為屏蔽層；作為電感器；直接應(yīng)用于元器件的引線或線路板級(jí)電感器；直接應(yīng)用于元器件的引線或線路板級(jí)電路上）路上）鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于PCB、電源

36、線和、電源線和數(shù)據(jù)線上。在使用空間允許的條件下，選擇盡數(shù)據(jù)線上。在使用空間允許的條件下，選擇盡量長(zhǎng)、盡量厚和內(nèi)盡量小的鐵氧體抑制元件。量長(zhǎng)、盡量厚和內(nèi)盡量小的鐵氧體抑制元件。應(yīng)安裝在盡可能接近騷擾源的地方。應(yīng)安裝在盡可能接近騷擾源的地方。EMC theory and application濾波連接器濾波連接器p電纜共模輻射模型電纜共模輻射模型rfILE1106 .127式中：式中：I I是電纜中的共模電流強(qiáng)度，是電纜中的共模電流強(qiáng)度，L L是電纜的長(zhǎng)度，是電纜的長(zhǎng)度，f f是共模信號(hào)的頻率。是共模信號(hào)的頻率。電纜的長(zhǎng)度往往不能隨意減小，抑制電纜的長(zhǎng)度往往不能隨意減小，抑制電纜共模輻射的最好方法

37、是減小高頻電纜共模輻射的最好方法是減小高頻共模電流的幅度共模電流的幅度EMC theory and applicationp濾波連接器能防止濾波后的導(dǎo)線再次感應(yīng)上干擾信號(hào)濾波連接器能防止濾波后的導(dǎo)線再次感應(yīng)上干擾信號(hào)EMC theory and applicationp濾波連接器同屏蔽電纜的比較濾波連接器同屏蔽電纜的比較濾波連接器屏蔽電纜1能濾除電纜中的干擾電流僅僅防止干擾通過(guò)電纜輻射2抑制電纜輻射的效果穩(wěn)定隨著端接阻抗增加，屏蔽效能下降3降低對(duì)電纜端接的要求，避免使用價(jià)格昂貴的高質(zhì)量屏蔽電纜成本高EMC theory and applicationp使用濾波連接器的注意事項(xiàng)使用濾波連接器的注

38、意事項(xiàng)p若直接安裝在面板上，由于許多場(chǎng)合濾波連接器若直接安裝在面板上，由于許多場(chǎng)合濾波連接器與機(jī)箱之間的接觸并不是十分充分，導(dǎo)致高頻的接與機(jī)箱之間的接觸并不是十分充分，導(dǎo)致高頻的接觸阻抗比較大，故往往需要在濾波連接器與機(jī)箱面觸阻抗比較大，故往往需要在濾波連接器與機(jī)箱面板之間安裝電磁密封襯墊板之間安裝電磁密封襯墊p若安裝在線路板上，并且通過(guò)線路板上的地線與若安裝在線路板上，并且通過(guò)線路板上的地線與機(jī)箱相連，則要注意為濾波器提供一個(gè)干凈的濾波機(jī)箱相連，則要注意為濾波器提供一個(gè)干凈的濾波地這個(gè)地與線路板上的信號(hào)地分開(kāi)，僅通過(guò)一點(diǎn)地這個(gè)地與線路板上的信號(hào)地分開(kāi)，僅通過(guò)一點(diǎn)連接），并且要與機(jī)箱保持良好的

39、搭接連接），并且要與機(jī)箱保持良好的搭接EMC theory and application濾波連接器中的芯都需要濾波，若有些信號(hào)濾波連接器中的芯都需要濾波，若有些信號(hào)由于頻率較高而不允許濾波，則在設(shè)計(jì)時(shí)可以由于頻率較高而不允許濾波，則在設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮將這些信號(hào)連接到單獨(dú)的連接器上，然后考慮將這些信號(hào)連接到單獨(dú)的連接器上，然后對(duì)這些信號(hào)線使用屏蔽性能較好的屏蔽電纜對(duì)這些信號(hào)線使用屏蔽性能較好的屏蔽電纜濾波連接器的好處的前提條件是其輸入端與濾波連接器的好處的前提條件是其輸入端與輸出端是被隔離開(kāi)的，只有屏蔽機(jī)箱上才有必輸出端是被隔離開(kāi)的，只有屏蔽機(jī)箱上才有必要使用濾波連接器。要使用濾波連接器。EMC

40、 theory and applicationp試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果連接器濾波連接器濾波板上濾波板上濾波EMC theory and application濾波器的安裝濾波器的安裝p本卷須知本卷須知p安裝在干擾源出口處，再將干擾源和濾波器完全屏蔽安裝在干擾源出口處，再將干擾源和濾波器完全屏蔽在一個(gè)盒子里，或安裝在靠近干擾源電源線出口外側(cè)，在一個(gè)盒子里，或安裝在靠近干擾源電源線出口外側(cè)，濾波器殼體與干擾源殼體應(yīng)進(jìn)行良好的搭接濾波器殼體與干擾源殼體應(yīng)進(jìn)行良好的搭接p濾波器的輸入和輸出線必須分開(kāi)，若不能實(shí)施隔離方濾波器的輸入和輸出線必須分開(kāi)，若不能實(shí)施隔離方法，則采用的屏蔽引線必須可靠法，則采用的屏蔽引線必須可靠p濾波器中電容器導(dǎo)線應(yīng)盡可能短，電容器相對(duì)于其他濾波器中電容器導(dǎo)線應(yīng)盡可能短，電容器相對(duì)于其他電容器和元件成直角安裝，避免相互產(chǎn)生影響電容器和元件成直角安裝，避免相互產(chǎn)生影響EMC theory and application濾波器接地線上有很大的短路電流，能輻射很濾波器接地線上有很大的短路電流，能輻射很