濾波設(shè)計技術(shù)精品課件

1、濾波設(shè)計技術(shù)第1頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波設(shè)計技術(shù)超標(biāo)合格第2頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四主要內(nèi)容濾波設(shè)計技術(shù) 濾波電路的濾波特性 差模、共模干擾分析 實用濾波電路分析 高頻濾波技術(shù) 濾波器的選擇 濾波器的使用第3頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四干擾源濾波設(shè)計技術(shù)? 第4頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電容的作用濾波設(shè)計技術(shù)Zf第5頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感的作用濾波設(shè)計技術(shù)Zf第6頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電

2、容和電感的作用CLoadLoadLAC mains pathRF path濾波設(shè)計技術(shù)第7頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電容的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù)VSZSZTV0ZcVSZSZTVT第8頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電容的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（IL）ZS = ZT = 50W第9頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù)VSZSZTV0ZLVSZSZTVT第10頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（IL）ZS = ZT = 50W

3、第11頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù)ZLVSZSZTVTZc第12頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（IL）第13頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（IL）ZLVSZSZTVTZc第14頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（IL）L=100uHC=100nF第15頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29

4、分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（IL）L=1uHC=1nF第16頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù)ZLVSZSZTVTZc第17頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（IL）第18頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（IL）ZLVSZSZTVTZc第19頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四電感、電容組合電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 插入損耗（

5、IL）L=100uHC=100nF第20頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四低通濾波電路的幾種類型濾波設(shè)計技術(shù)T 型型L1 型L2型第21頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四低通濾波電路的濾波特性濾波設(shè)計技術(shù) 濾波電路的插入損耗與二端端接電路的阻抗密切相關(guān) 同一濾波電路，當(dāng)端接電路的阻抗不同時，其插入損耗可能有很大的差異 當(dāng)與電感端接的電路的阻抗很小，與電容端接的電路的阻抗很大時，濾波電路有好的濾波性能 在某些頻率點，LC電路可能產(chǎn)生諧振，這種情況下，濾波電路不僅不能對干擾進(jìn)行抑制，反而會使之加強第22頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29

6、分，星期四差模干擾與共模干擾分析濾波設(shè)計技術(shù)IDMVDM 差模（DMDifferential Mode）干擾第23頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四差模干擾與共模干擾分析濾波設(shè)計技術(shù) 共模（CMCommon Mode）干擾ICMVCMICM第24頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四實用濾波電路分析濾波設(shè)計技術(shù)LNPEC1L1C2C3L2L3C5C4C1、 C4、 C5 ：X電容C2、 C3 ：Y電容L1 ：共模扼流圈L2、 L3 ：差模電感第25頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四實用濾波電路分析濾波設(shè)計技術(shù) 例一三階濾波網(wǎng)絡(luò)

7、（220V，單相）LNPE CX1 L1 CX20.222.2F 1 3mH 0.222.2F L2 CX4 R 1 3mH 0 .222.2F 100K200K L3 CX3 10100H 0.222.2F CY1 2.210nfCY2 CY3 2.210nf CY4 2.210nf第26頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四實用濾波電路分析濾波設(shè)計技術(shù) 例二LNPE L2 CX3 R 10 100uH 0.222.2F 100K200K 2WCX1 L1 CX20.222.2F 1 3mH 0.222.2F CY1 2.210nfCY2 2.210nf二階濾波網(wǎng)絡(luò)（22

8、0V，單相）第27頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四實用濾波電路分析濾波設(shè)計技術(shù) 例三（三相）R=1M CY=4.7nFLD=100uHLC=1.5mHCX=0.47uFL1PEPEL2L3LDLCCXCXCYRCY第28頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四實用濾波電路分析濾波設(shè)計技術(shù)L100H C1100F C20.1F 例四功能單板直流輸入端（二次）濾波電路第29頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四單板上濾波電路的布局濾波設(shè)計技術(shù)濾波電路輸出電路電源電路電源電路輸出電路濾波電路第30頁，共64頁，2022年，5月20日，1

9、3點29分，星期四濾波器件的高頻特性理想電容實際電容CLRCZfZfof 電容的阻抗特性濾波設(shè)計技術(shù)第31頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器件的高頻特性濾波設(shè)計技術(shù) 自諧振頻率：自諧振頻率越高越好L：盡可能小C：合理選取 實際電容的特性引線長1.6mm的陶瓷電容器 電容量 諧振頻率(MHZ) 1 F 1.7 0.1 F 4 0.01F 12.6 3300 pF 19.3 1100 pF 33 680 pF 42.5 330 pF 60第32頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器件的高頻特性理想電感實際電感LZfof 電感的阻抗特性濾波設(shè)計

10、技術(shù)CLRZf第33頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器件的高頻特性濾波設(shè)計技術(shù) 自諧振頻率：自諧振頻率越高越好C：盡可能小L：合理選取 實際電感的特性 電感量 （H） 諧振頻率 ( MHZ ) 3.4 45 8.8 28 68 5.7 125 2.6 500 1.2 繞在鐵粉芯上的電感第34頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四高頻濾波技術(shù)濾波設(shè)計技術(shù) 大小電容并聯(lián)大容量C1小容量C2Z電容并聯(lián) LC并聯(lián) 電感并聯(lián)小電容大電容ff1f2C1 / C2 : 10 100第35頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四高頻濾波技術(shù)濾

11、波設(shè)計技術(shù) 使用三端電容器三端電容普通電容ZfT型濾波電路該引線電感有害，應(yīng)盡量小第36頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四高頻濾波技術(shù)濾波設(shè)計技術(shù) 使用三端電容器接地點要求：1 干凈地2 與機箱或其它較大 的金屬件良好搭接第37頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四高頻濾波技術(shù)濾波設(shè)計技術(shù) 采用穿芯電容金屬板隔離輸入輸出端ILf普通電容穿心電容第38頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四高頻濾波技術(shù)濾波設(shè)計技術(shù) 利用穿芯電容制作的饋通濾波器第39頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四高頻濾波技術(shù)濾波設(shè)計技術(shù) 利

12、用穿芯電容制作的饋通濾波器第40頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四高頻濾波技術(shù)濾波設(shè)計技術(shù) 采用鐵氧體（磁環(huán)、磁珠）ZZ = jL + R fRZFL第41頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的作用濾波設(shè)計技術(shù) 對沿導(dǎo)線傳播的電磁騷擾進(jìn)行抑制，使設(shè)備滿足傳導(dǎo)發(fā)射指標(biāo)要求。 與金屬屏蔽體一起構(gòu)成完整的屏蔽體系，使設(shè)備滿足輻射發(fā)射指標(biāo)要求。信號濾波器電源濾波器第42頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的選擇濾波設(shè)計技術(shù) 額定電流 / 電壓 阻抗特性 濾波性能插入損耗 安全性要求第43頁，共64頁，2022年，5月20日

13、，13點29分，星期四濾波器的選擇濾波設(shè)計技術(shù)最大工作電壓：250VAC，50/60Hz工作頻率：DC400Hz最大漏電流：1mA耐壓測試 線地：2000VAC，1分鐘 線線：1700VAC，1分鐘溫度范圍：-2585額定電流：10A at 40 插入損耗：列表或圖示濾波器技術(shù)條件（舉例）第44頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的選擇濾波設(shè)計技術(shù)不存在通用或普適的濾波器 !濾波器的濾波性能與設(shè)備的阻抗特性密切相關(guān)濾波器的濾波性能可能隨設(shè)備運行狀態(tài)的變化而改變?yōu)V波器是否滿足要求只能由實際的測試來確定第45頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波

14、器的使用濾波設(shè)計技術(shù)濾波器的使用正確與否對其濾波性能的影響很大，只有正確使用，才能達(dá)到預(yù)期的效果。第46頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù)Z預(yù)期干擾電流路徑實際干擾電流路徑濾波器濾波器的外殼必須與設(shè)備的金屬機殼實現(xiàn)可靠的電氣接觸，設(shè)備的金屬機殼應(yīng)可靠接大地 。 第47頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù)濾波器絕緣漆PCB接地線金屬機殼濾波器通過較長細(xì)線接地，效果差第48頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù)濾波器的輸入輸出引線應(yīng)拉開距離，嚴(yán)禁并行走線和交叉走

15、線。 濾波器輸入輸出濾波器輸入輸出第49頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù)濾波器的輸入、輸出引線之間盡可能實現(xiàn)屏蔽隔離。 濾波器輸入輸出金屬機殼輸入輸出金屬機殼濾波器第50頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù)第51頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù)金屬屏蔽體上不允許有任何導(dǎo)線 穿過。當(dāng)有導(dǎo)線穿過金屬屏蔽體時，須使用饋通濾波器。 饋通濾波器（穿芯電容）濾波連接器第52頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù) 必須安

16、裝在金屬板上，并在一周接地 對于螺裝器件，安裝時要使用帶齒墊片，上緊螺紋時扭矩不能過大 饋通濾波器第53頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù)濾波連接器與金屬面板之間必須使用電磁密封襯墊 濾波連接器第54頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù) 鐵氧體器件鐵氧體磁環(huán)應(yīng)盡量靠近干擾源安裝。對于屏蔽機箱上的電纜，磁環(huán)要盡量靠近機箱的電纜進(jìn)出口。 金屬機殼PCB金屬機殼PCB第55頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù) 鐵氧體器件為防止電流過大引起鐵氧體磁飽和，在電源線上

17、使用時，可以將電源線與其回流線同時穿過鐵氧體。 金屬機殼Power第56頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四濾波器的使用濾波設(shè)計技術(shù) 鐵氧體器件在使用空間允許的條件下，選擇內(nèi)孔盡量小、盡量長的鐵氧體磁環(huán)。將線纜繞磁環(huán)一圈, 可獲得更好的抑制效果。線纜繞磁環(huán)過多，會破壞高頻性能。第57頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四案例濾波設(shè)計技術(shù)LNPE220VAC第58頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四案例濾波設(shè)計技術(shù)CLASS A：平均值限值第59頁，共64頁，2022年，5月20日，13點29分，星期四案例濾波設(shè)計技術(shù)L1 : 2mH；8mHC1 ，C2 : 1uFLNPE