電磁兼容培訓(xùn)膠片(濾波)

1、電磁兼容培訓(xùn)膠片(濾波)楊繼深 2002年4月第1頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月濾波器的作用信號(hào)濾波器電源濾波器切斷干擾沿信號(hào)線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同構(gòu)成完善的干擾防護(hù)。第2頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月滿足電源線干擾發(fā)射和抗擾度要求第3頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月滿足抗擾度及設(shè)備輻射發(fā)射要求信號(hào)線濾波器干擾源第4頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月共模和差模電流第5頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20

2、日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月共模/差模干擾的產(chǎn)生VVICMICMICMIDM第6頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月開(kāi)關(guān)電源噪聲 50Hz的奇次諧波（1、3、5、7 ） 開(kāi)關(guān)頻率的基頻和諧波（1MHz以下差模為主，1MHz以上共模為主）第7頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4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8頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月低通濾波器類型CTL反第9頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期

3、五楊繼深 2002年4月電路與插入損耗的關(guān)系20406080100 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第10頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月確定濾波器階數(shù)50 100欲衰減20dB4 6=24 20至少4階濾波器10 1001 20 = 201階濾波器就可以了為了保險(xiǎn)，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(guò)渡帶的陡度第11頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月根據(jù)阻抗選用濾波電路 源阻抗 電路結(jié)構(gòu) 負(fù)載阻抗 高 C、

4、多級(jí) 高 高 、多級(jí) 低 低 反、多級(jí)反 高 低 L、多級(jí)L 低 規(guī)律：電容對(duì)高阻，電感對(duì)低阻第12頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月插入損耗的估算Fco = 1/(2 Rp C)ZLZs、ZL并聯(lián)CIL = 20 lg(CRp)ILIL = 20 lg(L/Rs)Fco = Rs/(2 L）Zs、ZL串聯(lián)ZsLZsZL第13頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月器件參數(shù)的確定LCRR L = R / 2FC C = 1 / 2RFC對(duì)于T形（多級(jí)T）和 形（多級(jí)）電路，最外邊的電感或電容取 L/2 和 C/2

5、，中間的不變。第14頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月實(shí)際電容器的特性ZC實(shí)際電容理想電容f引線長(zhǎng)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 601/2 LCCL第15頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月陶瓷電容諧振頻率1nf1M100k1010.110k1k10010Hz 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G阻抗100pf10nf100n

6、f10f1f10mf100f1m10cm1cm1mm第16頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月表面貼裝電容的阻抗特性第17頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月溫度對(duì)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18頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月電壓對(duì)陶瓷電容容量的影響COGX7RY5V200-20-40-60-800 20 40 60 80 100 %額定電壓（Vd

7、c）%C第19頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月實(shí)際電感器的特性ZL理想電感實(shí)際電感f 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1/2 LCLC第20頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月電感寄生電容的來(lái)源每圈之間的電容 CTT導(dǎo)線與磁芯之間的電容CTC磁芯為導(dǎo)體時(shí)，CTC為主要因素，磁芯為非導(dǎo)體時(shí)，CTT為主要因素。第21頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月克服電容非理想性的方法

8、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22頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月三端電容器的原理引線電感與電容一起構(gòu)成了一個(gè)T形低通濾波器在引線上安裝兩個(gè)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 1GHz206040第23頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月三端電容的正確使用接地點(diǎn)要求：1 干凈地2 與機(jī)箱或其它較大 的金屬件射頻搭接第24頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月三端電容器的不足寄生電容造成輸入端、輸出端

9、耦合接地電感造成旁路效果下降第25頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4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26頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4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27頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月穿心電容、饋通濾波器以穿心電容為基礎(chǔ)的饋通濾波器廣泛應(yīng)用于RF濾波第28頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月饋通濾波器使用注意事項(xiàng) 必須安裝在金屬板上，并在一周接地

10、 最好焊接，螺紋安裝時(shí)要使用帶齒墊片 焊接時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng) 上緊螺紋時(shí)扭矩不能過(guò)大第29頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月線路板上使用饋通濾波器線路板地線面上面底面第30頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月磁芯對(duì)電感寄生電容的影響鐵粉芯 C = 4.28pf C = 3.48pf 19% 鐵氧體（錳鋅） C = 51pf C = 49pf 4%第31頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月減小電感寄生電容的方法然后：起始端與終止端遠(yuǎn)離（夾角大于40度）盡量單層繞制，并增加匝間

11、距離多層繞制時(shí)， 采用“漸進(jìn)”方式繞，不要來(lái)回繞分組繞制 （要求高時(shí)，用大電感和小電感串聯(lián)起來(lái)使用）如果磁芯是導(dǎo)體，首先：用介電常數(shù)低的材料增加繞組導(dǎo)體與磁芯之間的距離第32頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月共模扼流圈共模扼流圈中的負(fù)載電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵銷，因此磁芯不會(huì)飽和。第33頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月電感磁芯的選用鐵粉磁芯：不易飽和、導(dǎo)磁率低，作差模扼流圈的磁芯鐵氧體：最常用錳鋅：r = 500 10000，R = 0.1100m鎳鋅：r = 10 100，R = 1k 1Mm超微晶：r 1

12、0000，做大電感量共模扼流圈的磁心第34頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月干擾抑制用鐵氧體Z = jL + R RZLR(f)1MHz 10MHz 100MHz 1000MHz第35頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月鐵氧體磁環(huán)使用方面的一些問(wèn)題1 10 100 100012545001250600300個(gè)30個(gè)0.1 1 10 100 1000匝1匝無(wú)偏置有偏置第36頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月低通濾波器對(duì)脈沖信號(hào)的影響第37頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月

13、20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月信號(hào)濾波器的安裝位置板上濾波器無(wú)屏蔽的場(chǎng)合濾波器靠近被濾波導(dǎo)線的靠近器件或線路板一端。有屏蔽的場(chǎng)合：在屏蔽界面上第38頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月板上濾波器的注意事項(xiàng)濾波器要并排安裝線路板的干凈地與金屬機(jī)箱或大金屬板緊密搭接為濾波設(shè)置干凈地在接口處設(shè)置檔板濾波器靠近接口第39頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月面板上濾波的簡(jiǎn)易（臨時(shí)）方法容量適當(dāng)?shù)拇善娙莼颡?dú)石電容，引線盡量短第40頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年

14、4月電纜濾波的方法屏蔽盒饋通濾波器連接器第41頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月自制面板濾波器濾波電路可以按照需要設(shè)計(jì)，但是至少有一級(jí)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42頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月面板安裝濾波器注意事項(xiàng)濾波器與面板之間必須使用電磁密封襯墊！第43頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月使用形濾波器的注意事項(xiàng)濾波器接地阻抗預(yù)期干擾電流路徑實(shí)際干擾電流路徑第44頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星

15、期五楊繼深 2002年4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45頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月電源線濾波器的特性損耗頻率理想濾波器特性實(shí)際濾波器特性一般產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上給出的數(shù)據(jù)是50條件下的測(cè)試結(jié)果。30MHz越來(lái)越受到關(guān)注第46頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月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(wú)濾波第47頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月改善濾波器高頻特性的方法或精心繞制或多個(gè)電感串聯(lián)第48頁(yè)，共

16、58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月注意插入增益問(wèn)題0-1050 / 50100 / 0.1 或 0.1 / 100頻率插入損耗第49頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月選擇濾波器的保險(xiǎn)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(huì)暴露出來(lái)第50頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月器件距離對(duì)高頻性能的影響第51頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月濾波器安裝在線路板的問(wèn)題機(jī)箱內(nèi)干擾電源線泄漏嚴(yán)重第52頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月線路板上濾波的改進(jìn)方法機(jī)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(wú)泄漏第53頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)27分，星期五楊繼深 2002年4月電源線濾波器的錯(cuò)誤安裝PCB濾波器濾波器輸入線過(guò)長(zhǎng)輸入、輸出耦合PCB第54頁(yè)，共58頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)