基本濾波技術 

　　濾波是抑製幹擾的一種有效措施，尤其是對開關(guan) 電源EMI信號的傳(chuan) 導幹擾和輻射幹擾。 

　　削弱傳(chuan) 導幹擾，把EMI信號控製在有關(guan) 電磁兼容性（EMC）標準規定的極限電平以下，最有效的方法就是在電源輸入端加抗幹擾（EMI）濾波器。EMI濾波器安裝在電源線和開關(guan) 電源之間。它僅(jin) 允許工頻電流通過，對提高開關(guan) 電源的可靠性有重要作用。 

　　常用的電源濾波器如圖2所示。 

　　圖2 EMI基本濾波電路 

　　圖中濾波電容C1、C2、C3、C4與(yu) 電感L1、L2組成共模л型濾波環節，用來濾除共模幹擾。C0、C5是高頻旁路電容，與(yu) 電感L1、L2組成差模л型濾波環節，用來濾除差模幹擾。 

　　EMC很多標準規定的傳(chuan) 導幹擾電平的極限值都是從(cong) 10kHz算起。開關(guan) 電源的工作頻率約為(wei) 10kHz~100kHz。對開關(guan) 電源產(chan) 生的高頻段EMI信號，隻要選擇適當的去耦電路或網絡結構較為(wei) 簡單的EMI濾波器，就可以得到滿意效果。 

　　此外，在濾波電路中，還可以采用其他專(zhuan) 用的濾波元件，如穿心電容、鐵氧化磁環等，它們(men) 能夠改善濾波特性，恰當的設計或選擇濾波器，並正確的安裝和使用濾波器，是抗幹擾技術的重要組成部分。 

　　特種濾波器件 

　　特種濾波器中的饋通型濾波器（如圖3）及其延伸產(chan) 品濾波陣列板和濾波連接器可有效解決(jue) 高頻濾波的問題。濾波器安裝在金屬麵板上，具有很低的接地阻抗，並且利用金屬麵板隔離濾波器的輸入和輸出。 

　　圖3 不同濾波電路的衰減特性  

　　饋通濾波器的電路  

　　濾波器的電路結構C型（單個(ge) 穿心電容）、L形（一個(ge) 穿心電容加一個(ge) 電感）、T形（兩(liang) 個(ge) 電感加一個(ge) 穿心電容）、л型（兩(liang) 個(ge) 穿心電容加一個(ge) 電感）等，濾波器的電路器件越多，則濾波器的過渡帶越短，阻帶的插入損耗越大。選用濾波電路的依據是： 

　　1. 對幹擾的衰減量：濾波器的器件數量越多，一般對幹擾信號的衰減越大（但有例外，當沒有符合下麵第3項的原則時，衰減量可能與(yu) 器件數量較少的一樣）。 
　　2. 有用信號與(yu) 幹擾信號在頻率上的差別：有用信號與(yu) 幹擾信號的頻率相差越小，需要濾波器的器件數量越多。 
　　3. 使用濾波器的電路的阻抗：一個(ge) 基本的原則是，濾波器中的電容對著高阻抗電路，電感對著低阻抗電路。這裏的所謂高低，可以以50Ω為(wei) 參考。 

　　饋通濾波器的使用方法 

　　饋通濾波器的使用方法有以下三種： 

　　1. 安裝在屏蔽體(ti) （屏蔽盒、屏蔽機箱）的麵板上。 

　　這是最基本的使用方法，當有導線要穿過屏蔽體(ti) 時，就需要在屏蔽體(ti) 的麵板上安裝饋通濾波器，使導線通過饋通濾波器纏裹屏蔽體(ti) 。 

　　2. 安裝在線路板的底線層上，如圖4。 

　　圖4 饋通濾波器安裝在PCB板 

       在多層線路板上，可以利用線路板的地線層做隔離層和接地層。 

　　1. 安裝在電路之間的隔離板上，如圖5。 

　　圖5 饋通濾波器安裝在隔板上 

　　2. 當條件不具備，饋通濾波器不能安裝在屏蔽體(ti) 麵板或地線麵上時，安裝在金屬隔離板上也具有普通電容（包括三端電容）不可比擬的高頻濾波作用。 

　　濾波陣列板與(yu) 濾波連接器 

　　濾波陣列板和濾波連接器是饋通濾波器概念的兩(liang) 種延伸。當需要濾波的導線數量較多時，逐個(ge) 焊接或安裝饋通濾波器是十分煩瑣的事，這時可使用濾波陣列板或濾波連接器，濾波陣列板上的濾波器已經由廠家使用特殊工藝焊接好，性能可靠、使用簡便。濾波陣列板上的濾波器的間隔為(wei) 2.54mm,因此扁平電纜的接頭可以直接插上，避免了逐根焊線的繁瑣，便於(yu) 組裝。濾波陣列板一般用在機箱內(nei) 部。 

　　對於(yu) 機箱外部的電纜進行濾波必須使用濾波連接器，這樣才便於(yu) 電纜的插拔。一般濾波連接器的外形尺寸與(yu) 普通連接器是完全相同的，可以直接取代普通連接器。 

　　不同的是濾波連接器的每個(ge) 針孔上安裝了一個(ge) 低通濾波器，濾除信號線上的高頻幹擾。 

　　使用濾波陣列板時，要注意的問題是：一定要在濾波陣列板與(yu) 安裝麵板之間安裝電磁密封襯墊，否則在縫隙處會(hui) 有很強的電磁泄露。 

　　自製濾波連接器 

　　濾波連接器對於(yu) 解決(jue) 電纜造成的幹擾十分有效。但是濾波連接器的價(jia) 格一般較高，並且不是所有型號的連接器都有對應的濾波連接器。這給實際工程帶來很大不便。如果對空間的限製不嚴(yan) ，可以自己製作濾波連接器，其效果與(yu) 成品相同。 

　　自製濾波連接器的方法有兩(liang) 個(ge) ，一個(ge) 是在設備麵板上選好連接器後，在連接器的後麵裝一個(ge) 屏蔽盒，屏蔽盒上安裝饋通濾波器（或濾波陣列板）如圖6所示；另一個(ge) 方法是將選好的連接器與(yu) 饋通濾波器（陣列板）安裝在一個(ge) 獨立的金屬盒內(nei) ，構成一個(ge) 濾波部件。 

　　圖6 自製濾波連接器 

　　怎樣確定濾波器的參數 

　　選用濾波器時，最重要的3個(ge) 參數是額定電流、額定電壓和截止頻率。 

　　額定電流就是指流過濾波器的信號電流，一般很好確定。 

　　電壓的確定：如果所濾波的導線不會(hui) 受到靜電放電、電流脈衝(chong) 、浪湧等高壓的衝(chong) 擊，電路的工作電壓就是濾波器額定工作電壓。否則，如拖在設備外部的電纜，會(hui) 受到高壓的衝(chong) 擊，此時需要充分考慮這種情況。一般額定工作電壓要達到200V以上。 

　　截止頻率的確定：信號線濾波器的截止頻率定義(yi) 為(wei) 插入損耗為(wei) 3dB時頻率。截止頻率的選擇必須保證濾波器的通帶覆蓋功能性信號的帶寬，保證設備的正常工作，同時最大限度地濾除不必要的高頻幹擾。對於(yu) 模擬信號，隻要保證截止頻率大於(yu) 信號的帶寬即可。對於(yu) 數字脈衝(chong) 信號，截止頻率可定為(wei) 1/лtr，tr是脈衝(chong) 的上升/下降時間。如果是周期性脈衝(chong) 信號，也可以取脈衝(chong) 重複頻率的15倍作為(wei) 截止頻率。 

　　濾波電容值的確定：電容值越大，濾波器的截止頻率越低，對於(yu) 單個(ge) 電容的濾波電路而言，截止頻率為(wei) Fco=1/(2лRpC)，Rp是源電路阻抗與(yu) 負載電路阻抗的並聯值。 

　　結束語  #p#分頁標題#e#

　　電磁幹擾的形式和種類很多，傳(chuan) 播方式、幹擾途徑不盡相同，許多廠家通過實踐有更多更好的措施來抑製電磁幹擾。如何有效抑製電磁幹擾是我們(men) 不懈研究的方向。