實踐電磁兼容技術

實踐電磁兼容技術第1頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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。第2頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月共模和差模電流~~第3頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月共模/差模干擾的產生VVICMICMICMIDM第4頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月開關電源噪聲

50Hz的奇次諧波（1、3、5、7）

開關頻率的基頻和諧波（1MHz以下差模為主，1MHz以上共模為主）第5頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月干擾濾波器的種類衰減衰減衰減衰減低通帶通高通帶阻3dB截止頻率第6頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月低通濾波器類型CTL反第7頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月電路與插入損耗的關系20406080100

fc10fc100fc1000fc

5階

4階

3階

2階

1階20N/十倍頻程6N/倍頻程插入損耗dB第8頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月確定濾波器階數(shù)50100欲衰減20dB46=2420至少4階濾波器10100120=201階濾波器就可以了為了保險，可用2階欲衰減20dBL、C的數(shù)值決定截止頻率階數(shù)決定過渡帶的陡度第9頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(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，電感對低阻第10頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月插入損耗的估算Fco=1/(2RpC)ZL~Zs、ZL并聯(lián)CIL=20lg(CRp)ILIL=20lg(L/Rs)Fco=Rs/(2L）Zs、ZL串聯(lián)~ZsLZsZL第11頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月器件參數(shù)的確定LCRRL=R/2FCC=1/2RFC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。第12頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月實際電容器的特性ZC實際電容理想電容f引線長1.6mm的陶瓷電容器電容量諧振頻率(MHZ)1F1.70.1F40.01F12.6

3300pF19.31100pF33680pF42.5330pF601/2LCCL第13頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度對陶瓷電容容量的影響0.15-0.150-551255-150-55125-10-5COGX7R-6020-3090-300Y5V30%C%C%C第14頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月電壓對陶瓷電容容量的影響COGX7RY5V200-20-40-60-80020406080100

%額定電壓（Vdc）%C第15頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月實際電感器的特性ZL理想電感實際電感f電感量（H）諧振頻率

(MHZ)3.4458.828685.7

1252.65001.2繞在鐵粉芯上的電感1/2LCLC第16頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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。第17頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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第18頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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30701GHz206040第19頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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第20頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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第21頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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第22頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月穿心電容的插入損耗插入損耗頻率1GHz普通電容理想電容穿心電容第23頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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第24頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月線路板上使用饋通濾波器線路板地線面上面底面第25頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月磁芯對電感寄生電容的影響鐵粉芯C=4.28pfC=3.48pf19%鐵氧體（錳鋅）C=49pfC=51pf4%第26頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月減小電感寄生電容的方法然后：起始端與終止端遠離（夾角大于40度）盡量單層繞制，并增加匝間距離多層繞制時，采用“漸進”方式繞，不要來回繞分組繞制（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第27頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月共模扼流圈共模扼流圈中的負載電流產生的磁場相互抵銷，因此磁芯不會飽和。有意增加漏磁，利用差模電感第28頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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=0.1~100m鎳鋅：r=10~100，R=1k~1Mm超微晶：r>10000，做大電感量共模扼流圈的磁心第29頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月電感量與飽和電流的計算SD1D2飽和電流：Imax=BmaxS(D1-D2)/2L電感量：L（nH）=0.2N2rS(mm)ln(D1/D2)電感量廠家手冊給出廠家經常給出每匝的電感量“AL”，則L（nH）=ALN2第30頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月干擾抑制用鐵氧體Z=jL+R

RZLR(f)1MHz10MHz100MHz1000MHz第31頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵氧體磁環(huán)使用方面的一些問題110100100012545001250600300個30個0.11101001000?匝1?匝無偏置有偏置第32頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月低通濾波器對脈沖信號的影響第33頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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：在屏蔽界面上第34頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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第35頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月面板上濾波的簡易（臨時）方法容量適當?shù)拇善娙莼颡毷娙?，引線盡量短第36頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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：第37頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月自制面板濾波器濾波電路可以按照需要設計，但是至少有一級饋通濾波器連接器按照需要選擇，也可以是引線錫焊，保證完全隔離螺紋盲孔第38頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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！第39頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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！第40頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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第41頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月電源線濾波器的特性損耗頻率理想濾波器特性實際濾波器特性一般產品說明書上給出的數(shù)據(jù)是50條件下的測試結果。30MHz越來越受到關注第42頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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)第43頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月注意插入增益問題0-1050/50100/0.1或0.1/100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（0.5~10）第44頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月選擇濾波器的保險方法濾波器~0.1100濾波器~0.11000衰減50條件下的插入損耗0.1/100條件下的插入損耗插入損耗增益會暴露出來第45頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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第46頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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！接地線第47頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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濾波電路第48頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月低通濾波器對脈沖干擾的抑制AfILf+fCOf