emi滤波器的作用 EMI滤波器主要作用



文章插图
emi滤波器的作用 EMI滤波器主要作用

文章插图
一、滤波电路的基本概念
滤波电路是由电感、电容、电阻、铁氧体磁珠和共模线圈构成的频率选择性网络 , 低通滤波器是电磁兼容抑制技术中普遍应用的滤波器 。为了减小电源和信号线缆对外辐射 , 接口电路和电源电路必须进行滤波设计 。
二、交流端电源EMI滤波器
电源 EMI 滤波器是一种无源双向网络 , 它一端接电源 , 另一端接负载 。在所关心的衰减频带的较高频段 , 可把电源 EMI 滤波器看作是“阻抗失配网络” 。
网络分析结果表明 , 滤波器阻抗两侧端口阻抗失配越大 , 对电磁干扰能量的衰减就越是有效 。由于电源线侧的共模阻抗一般比较低 , 所以滤波器电源侧的阻抗一般比较高 。为了得到较好的滤波效果 , 对低阻抗的电源侧 , 应配高输入阻抗的滤波器;对高输入阻抗的负载侧 , 则应配低输出阻抗的滤波器 。
【emi滤波器的作用 EMI滤波器主要作用】普通的电源滤波器对于数十兆以下的干扰信号有较好的滤波作用,在较高频段,由于电容的电感效应,其滤波性能将会下降 。对于频率较高的干扰情况 , 要使用馈通式滤波器 。该滤波器由于其结构特点 , 具有良好的滤波特性 , 其有效频段可以扩展到 GHz , 因此在无线产品中使用较多 。
滤波器的使用 , 最重要的问题是接地问题 。只有接地良好的滤波器才能发挥其滤波作用 , 否则是没有价值的 。滤波器使用要注意以下问题:
(1) 滤波器放置在电源的入口位置;
(2) 馈通滤波器要放置在机箱(机柜)的金属壁上;
(3)滤波器直接与机柜紧密连接 , 滤波器下面不能涂保护漆;
(4) 滤波器的输入输出引线不能并行 , 交叉 。
三、直流电源端口处理
开关电源与系统内部晶体以及各时钟频率是主要的干扰源 , 通常采用磁珠、电容、电感等常规手段滤波 , 另外也可采用共模电感在电源端口进行共模滤波 , 防止系统干扰通过电源线发射出去 。电源端的共模电感的使用需要注意:
(1)地层和电源层不能随便铺设;
(2)滤波电路的输入、输出之间一定要有良好的隔离 , 才能最大限度地发挥共模电感的滤波作用 。
案例分享:
如下图为汽车仪表盘 24V 直流电源端口传导测试频谱图 , 高频段不满足 GB18655 LV3 的限值要求:
在该系统电路中 , 后端的开关电源与系统内部晶体以及各时钟频率是主要的干扰源头 。L 是共模电感 , 可对该电源端口进行共模滤波 , 防止系统干扰通过电源线发射出去 。
其中 L17 表示共模电感的位置 。经过分析发现 , 共模电感下面的地层敷铜是多余的 。此敷铜会起到被隔离的共模电感两侧容性耦合的作用 , 使共模电感的作用在一定程度上丧失 。耦合产生的等效原理图如下:
C1 和 C2 表示多余敷铜引起的分布电容 , 它在一定的频率下将共模电感两端联通 , 所以来自后级的干扰通过分布电容直接流向传导骚扰的测试仪 。为了验证分析的正确性 , 修改 PCB , 将多余的地层取消 , 取消多余地层后的 PCB 图如下:
取消多余地层后传导骚扰得到很大的改善 , 传导测试结果如下:
四、端口滤波器
信号端口是比较容易出现共模干扰的问题 , 如果不注意很容易辐射超标 。
1.接口处既有滤波又有防护电路 , 应该遵从先防护后滤波的原则 。
防护电路用来进行外来过压和过流抑制 , 如果将防护电路放置在滤波电路之后 , 滤波电路会被过压和过流损坏 。
2.滤波电路应靠近接口放置 。避免已经经过了滤波的线路被再次耦合 。
五、总结
解决EMC问题需要找到问题“源” , 找到问题“源”需要一个找问题的方向 , 这就需要掌握强大的EMC的理论基础 。后面还会继续出相应系列 , 记得点赞、关注、转发 , 您们的支持就是小编强大的动力 。