电磁兼容滤波器设计

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1、第4章电磁兼容滤波器设计按噪声产生的原因分类1、放电噪声：雷电、静电、电动机的电刷跳动、大功率开关触点断开等放电产生的噪声2、高频振荡噪声：中频电弧炉、感应电炉、开关电源、直流-交流变换器等产生高频振荡时形成的噪声3、浪涌噪声：交流系统中电动机启动电流、电炉合闸电流、开关调节器的导通电流以及晶闸管变流器等设备产生涌流引起的噪声干扰的分类按噪声波形及性质分类1、持续正弦波:典型的周期噪声，最常见的是50Hz的工频噪声2、偶发脉冲电压波形：雷击波、静电放电3、脉冲序列：有一定的周期性按噪声传导模式分类NR1、差模噪声2、共模噪声NR相互抵消相互叠加3、平

2、行双导线的差模电流和共模电流对辐射发射的相对影响某带状传输线，从30MHz到80MHz，20mA的差模电流产生的辐射发射相当于8μA的共模电流产生的辐射发射。因此，共模电流产生辐射发射的潜能要比差模电流大得多。4、差模电流发射模型假设：把每根导线看成一个赫兹偶极子物理上，导体的长度足够短，测试点足够远；导体上电流的分布（幅度和相位）是均匀的。将差模电流的表达式代入辐射远区场公式，整理可得：减小某一特定频率的差模电流产生的辐射场减小电流值减小环路面积环面积环面积5、共模电流发射模型减小某一特定频率的共模电流产生的辐射场减小电流值减小导线长度6、共模噪声

3、转化成差模噪声电磁干扰滤波器防护传导干扰的主要措施，解决辐射干扰的重要武器滤波器的主要特性1、额定电压：最高允许电压值2、额定电流：最大连续工作电流3、频率特性：中心频率、截止频率、上升和下降斜率4、输入输出阻抗：考虑阻抗匹配5、插入损耗：信号源通过滤波器在负载阻抗上建立的电压同不接滤波器时信号源在同一负载阻抗上建立的电压的比值6、传输频率特性：也称衰减系数，是滤波器输出信号同输入信号的比值按滤波器的作用对象分类1、电源滤波器：是一种低通滤波器，它毫无衰减地把直流或50Hz和400Hz等低频电源功率传送到设备上，却大大衰减经电源传入的骚扰信号，保护设

4、备免受其害；同时又能大大抑制设备本身产生的骚扰信号，防止它进入电源，污染电磁环境，危害其他设备2、信号滤波器：安装在信号线上，要考虑滤波器不能对工作信号有严重的影响，不能造成信号的失真信号滤波器电源滤波器按照对不需要的信号能量的抑制方式分类1、反射式滤波器：能阻止无用信号通过，把它们发射回信号源——带阻滤波器、带通滤波器、高通滤波器、低通滤波器等2、吸收式滤波器：把不希望的信号吸收掉有损耗滤波器：选用具有高损耗系数或高损耗角正切的电介质，把高频电磁能量转换成热能，如铁氧体一类物质制成的柔软的磁管有源滤波器：可以不需要过大的体积和重量就能提供较大值的等

5、效L和C。电缆滤波器：包在载流线上，增加正常的集肤效应，提高对高频干扰的吸收作用反射式滤波器带阻滤波器：指用于对特定窄频带（在此频带内可能产生电磁干扰）内的能量进行衰减的一种滤波器，用作串联在负载和干扰源之间的抑制器件带通滤波器：指作用于对特定窄频带外的能量进行衰减的一种滤波器，并接于干扰线和地之间，以消除电磁干扰信号高通滤波器：用于从信号通道上滤除交流电流频率或抑制特定的低频外界信号低通滤波器：用于干扰信号频率比工作信号频率高的场合低通滤波器分类电容滤波器：(a)结构最简单，接在干扰源间能衰减差模噪声；接在干扰源和地线间能衰减共模噪声；接在印刷电路

6、板中的直流电源线和地线间能抑制电源噪声(b)电容中点接地，能够把噪声电流旁路入地，能消除共模噪声(c)C3接在电源线间，能有效抑制共模噪声（由C1、C2完成）和差模噪声（由C3完成）入出入出入出(a)(b)(c)电感滤波器(a)常用结构，串接在线路中对高频噪声有很大的阻抗，可以抑制高频噪声电流(b)共模轭流圈：出现差模噪声时，因磁通抵消基本不起电感作用(c)共模轭流圈：出现共模噪声时，两个线圈所产生的磁通方向相同，使电感作用加倍，对线路与地线间的共模噪声起到很强的抑制作用入出负载负载(a)(b)(c)RC低通滤波器(a)当信号频率远小于上限截止频率时

7、，输出电压几乎与输入电压相等；反之，则大有衰减(b)同L型的衰减系数相同，实际上由于信号源不可避免含有内阻，当Π型滤波器和信号源连接后，相当于两级L型滤波器串联，对滤波特性有很大改善(c)同L型滤波器的滤波特性相同，实际上往往将T型滤波器用于负载阻抗小的情况，这比应用L型和Π型滤波器时的负载电流要小得多，减轻了信号源的负担入出入出入出(a)L型(b)Π型(c)T型LC低通滤波器(a)比RC低通滤波器有更好的滤波性能，但是制造电感线圈比较麻烦，不利于大规模生产，也不便于集成化和小型化(b)同L型的衰减系数相同，实际上由于信号源不可避免含有内阻，当Π型滤

8、波器和信号源连接后，相当于L型RC滤波器和LC滤波器串联，有效地改善了滤波特性(c)同L型滤波器的滤波特性相