详细介绍了本内容电源传导干扰处理，包括滤波，Feedthrough使用电容器、磁环、磁珠、屏蔽，EMC电磁兼容测试项目简介及要求、单片机及电源抗干扰处理等。紫色文字是超链接，点击自动跳转到相关博客。不断更新，原创不容易！
目录：
1）型号 2)滤波器安装方法
1）如何识别 2）二者区别 3）电路形式
1）作用 2）作为EMI滤波器有效显示静噪效果 3）采购
1）前言2）实验对比 3）总结
1）型号 2）优点 3）注意事项 4)磁环使用说明
1)介绍磁珠 2)选择磁珠3)使用磁珠
1)传输线的概念与长短线的区别 2)传输线的反射和振铃 3）线间串扰 4）共式噪音
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EMC是综合攻防能力，EMI是攻击力，EMS是防御力；联系是EMC = EMI + EMS。主要标准是GBT17626《电磁兼容试验和测量技术》，共包括1~14、17、28~29共18个部分。基本等同IEC61000-4。
区别的详细介绍：
1）EMC（Electro Magnetic Compatibility）综合攻防
含义：直译为“电磁兼容性”。指电子设备所产生的电磁能量既不对其他电子设备产生干扰，也不受其他电子设备的电磁能量干扰的能力。
就像养一条看门狗，不希望它主动跑出门去乱咬人，但要求它在敌人来犯时要扛得住。
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2）EMI(Electro Magnetic Interference)攻击力
含义：直译为"电磁干扰"。指电子设备(干扰源)通过电磁波对其他电子设备产生干扰的现象。
从“攻击”方式上看：EMI主要有两种类型：传导干扰和辐射干扰。
RE：Radiated Emission 辐射发射 CE：Conducted Emission 传导发射
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3）EMS（Electro Magnetic Susceptibility）防御力
含义：直译为“电磁敏感度”。指由于电子设备受到外界的电磁能量，造成自身性能下降的容易程度。
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1）型号
比如KT121-1A(电流参数视实际情况而定)，它是由X电容、Y电容、共模电感、差模电感等元件共同组成。
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2）滤波器安装方式
图2.1.1 安装位置
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1）如何识别 虽然两种电感都是滤波电感，但是作用不一样也就决定了外观以及绕线方式会有所不一样，对于共模电感，它是绕在同一铁心上，并且两个绕组的线圈直径和圈数一样，但是绕向方向相反，一组线圈有两个引脚，因此共模电感会有4个引脚；而差模电感则是绕在一个铁心上并且只有一个线圈，因此它只有2个引脚，因此可从引脚数量来区分共模电感和差模电感。
图2.2.1 共模电感
图2.2.2 差模电感
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2）二者区别
（1）抗电磁波干扰用的两种电感：共模电感和差模电感。
（2）骚扰电磁场在线-线之间产生差模电流，在负载上引起干扰，这就是差模干扰；骚扰电磁场在线-地之间产生共模电流，共模电流在负载上产生差模电压，引起干扰，这就是共模的地环路干扰。
（3）抑制共模干扰的滤波电感叫共模电感。抑制差模干扰的滤波电感叫差模电感。
共模电感是绕在同一铁心上的圈数相等、导线直径相等、绕向相反的两组线圈。差模电感是绕在一个铁心上的一个线圈。
（4）共模电感的特点是：由于同一铁心上的两组线圈的绕向相反，所以铁心不怕饱和。市场上用的最多的磁芯材料是高导铁氧体材料。差模电感的特点是应用在大电流的场合。由于一个铁心上绕的一个线圈，当流进线圈的电流增大时，线圈中的铁心会饱和，因此市场上用的最多的铁心材料是金属粉心材料。特别是铁粉心材料（由于价格便宜）。
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3）电路形式
差模干扰一般在30MHz以下，采用EMI滤波器、共模电感抑制较好；共模干扰一般在1000MHz以内，其中以30MHz～300MHz为主，也是最难抑制的频段。
下面是220V电源采取的措施：
图2.2.3
图2.2.4
共模电感可分为分绕式(较小的耦合电容、较高的漏感)、并绕式(较小的差模、较高的耦合电容、较小的漏感)。非常详细的共模电感及滤波器的设计。
由于电感的电流不能突变，其对整流桥后面的滤波电容具有很好的电流抑制作用，故又被称为共模扼流圈。
X电容只对差模干扰有效果。在共模干扰为主的情况下，再加大X电容对共模干扰的减少是没有任何用处。
共模电感和Y电容构成低通滤波器主要作用是吸收共模干扰。同时共模电感有一定的漏感正好可以当差模电感用，和X电容构成低通滤波器。这样可以避免单独使用差模电感，降低成本。
共模电感越大对降低低频段的传导干扰有好处，但太大的共模电感对抑制高频率段效果不好，原因是线圈匝数多了分布电容太大。小容量共模电感应靠近DUT端(被试装置)，优先对付高频段干扰。
Y电容的作用是（和共模电感构成低通滤波器图）吸收共模干扰。但Y电容不能太大，因为会引起很大的漏电导致安规有问题。
关于X电容、Y电容、共模电感、差模电感测试结果移步：https://blog.csdn.net/weixin_39684967/article/details/112207632。
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图2.3.1
图2.3.2
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1）作用
专门用于EMI抑制电路，其抑制高频干扰效果相当好。
其特点为低ESR、低ESL、高谐振频率，因此专用于EMI抑制。其参数等详细资料可网上搜索厂家的说明书。以下的图应足够能说明这个电容。
图2.4.1 Feedthrough电容
Feedthrough电容即贴片3端子低ESL片状多层陶瓷电容器，如晶振匹配电容、电源等处可使用。
低ESL电容器有2种，即长宽逆转电容器和3端子电容器。
图2.4.2
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2）作为EMI滤波器有效静噪效果展示
图2.4.3
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3）采购
可以在https://www.murata.com/购买NFM系列电容，如下图。
图2.4.4
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滤波效果相当好，它的滤波效果相当于一只容量为基极电容47uF*β(β为S8050电流放大倍数，一般大于50)=2350uF，可增大此电容容量，效果更好。
工作原理：100Ω和47uF电容构成一节RC滤波电路，100Ω一方面为S8050提供基极偏置电流，同时也是滤波电阻。由于流过100Ω的电流是S8050基极偏置电流，这一电流很小，因此100Ω可以取得比较大，这样RC滤波效果更好。由于β*β，故双管电子滤波效果更好。
图2.5.1
电子滤波器另可参考：
1）电子滤波器–电路图–电子工程世界
2）求助电子滤波器(电路图)_百度知道
后级还可以再加RC滤波电路，其工作原理：将电容C2的容抗Xc与电阻R1构成一个分压电路，分压衰减量很大，达到滤波目的。
图2.5.2
LC滤波电路更佳(比如L=10mH，C=10uF)，电感量愈大，感抗愈大，滤波效果更好，由于成本因素，此电路应用不是很多。
另外后面还可加磁珠，比如以太网板的电源中就加有，如下图。
磁珠通常推荐应用在电源或信号线上来增强去耦效果，但在地之间的使用时一定要小心，特别是会有大能量干扰信号流过磁珠的应用场合。
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1）前言
电源滤波电路的目的是通过电路，将电源模块上的噪声和纹波去除掉。常用的无源滤波电路有磁珠电容滤波电路和RC滤波电路两种，两种滤波电路所使用的场合和条件不同，作用也不一样。另外，参数的选择也很关键。工程设计中大部分使用的是π型滤波，使用较多电路如下：
这个电路的问题在于，由于磁珠和电容器件参数设置不优，对于一些在低频部分（10KHz～1MHz）噪声较大的电源，不能很好的起到电源滤波的作用。下面是使用该滤波网络的PPC模块（时钟模块）时钟输出的频谱图。可以很明显的看到在300KHz和230KHz附近有开关噪声的存在，而且其与主频之间的能量差最大为-49dB左右。该电路需要优化，否则这样送出的时钟作为高速信号的参考时钟是存在误码风险的。
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2）实验对比
磁珠电容滤波电路的改进措施：在磁珠后并联一个大ESR（0.55R）、大容值（100uF）的普通钽电容，测得的频谱如下，将300kHz左右的开关噪声由-49dB降低为-63dB，减小的幅度为14dB。其他频率的噪声也有较大的衰减。
RC的改进措施：将磁珠更换为电阻，改原来的LC滤波为RC滤波。开始使用的电阻阻值为1R，但是1R的电阻串联在电路中是很不妥的，不能用于较大电流（几百mA级）电路，因此需要使用较小阻值的电阻（0.15R）。为了达到较好的滤波效果，与0.15欧姆电阻配合使用时，我们使用低ESR的陶瓷电容，容值100uF。
测试的幅频曲线如下：将300kHz左右的开关噪声由-49dB降低为-73dB，减小的幅度为24dB。其他频率的噪声也有较大的衰减。
实测使用RC电路的效果要比使用LC电路的效果要好。
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3）总结
（1）低频滤波电路适合使用RC电路。因为小封装的磁珠电感值较小，对低频不能起到很好的滤波效果；RC电路易于实现，对低频的效果很明显。
（2）高频滤波电路适合使用有磁珠的LC电路。因为磁珠在高频中就扮演着高频电阻的作用，能够有效的滤除高频杂音成分。但从实际测量的相噪中可以看出，RC电路与LC电路在高频部分的底噪相差不大，这是由于主电容外的其他容值的小电容起作用的结果。
（3）使用RC电路与使用有磁珠的LC电路都应该注意压降的问题。RC电路尤其要注意，不能将该滤波电路放置在有大电流的电路。因为RC电路本身会耗能，并且效率较差，且要注意电阻所能承受的功率。
（4）推荐电路如下：
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如负载电路中有一个20K的PWM，则20K的频率就会干扰到各个地方，这个干扰还会越过AS1117，反射到VDD，则接到VDD的设备也会受到影响。如果某个电路（接在VDD上）对20K很敏感，就被干扰了。这时就有必须把L1或L2做在20K的滤波。
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1）型号
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2）优点
（1）使用非常方便，直接套在需要滤波的电缆上即可(安装方便的磁环扣)。 （2）不像其它滤波方式那样需要接地，因此对结构设计、线路板设计没有特殊的要求。 （3）作为共模扼流圈使用时，不会造成信号失真，这对于传输高频信号的导线而言非常可贵。
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3）注意事项电磁干扰抑制铁氧体与普通铁氧体的最大区别在于它具有很大的损耗，用这种铁氧体做磁芯制作的电感，其特性更接近电阻。它是一个电阻值随着频率增加而增加的电阻，当高频信号通过铁氧体时，电磁能量以热的形式耗散掉。
要充分发挥铁氧体的性能，下面一些注意事项十分重要：
（1）铁氧体磁环（磁珠）的效果与电路阻抗
有关电路的阻抗越低，则铁氧体磁环（磁珠）的滤波效果越好。因此，在一般铁氧体材料的产品手册中，并不给出铁氧体材料的插入损耗，而是给出铁氧体材料的阻抗，铁氧体材料的阻抗越大，滤波效果也越好。
（2）电流的影响
当穿过铁氧体的导线中流过较大的电流时，滤波器的低频插入损耗会变小，高频插入损耗变化不大。要避免这种情况发生，在电源线上使用时，可以将电源线与电源回流线同时穿过铁氧体。
（3）铁氧体材料的选择
根据要抑制干扰的频率不同，选择不同磁导率的铁氧体材料。铁氧体材料的磁导率越高，低频的阻抗越大，高频的阻抗越小。
（4）铁氧体磁环尺寸的确定
磁环的内外径差越大，轴向越长，阻抗越大。但内径一定要包紧导线。因此，要获得大的衰减，在铁氧体磁环内径包紧导线的前提下，尽量使用体积较大的磁环。
（5）共模扼流圈的匝数
增加穿过磁环的匝数可以增加低频的阻抗，但是由于寄生电容增加，高频的阻抗会减小。盲目增加匝数来增加衰减量是一个常见的错误。当需要抑制的干扰频带较宽时，可在两个磁环上绕不同的匝数。
（6）电缆上铁氧体磁环的个数
增加电缆上铁氧体磁环的个数，可以增加低频的阻抗，但高频的阻抗会减小。这是因为寄生电容增加的缘故。
（7）铁氧体磁环的安装位置
一般尽量靠近干扰源。对于屏蔽机箱上的电缆，磁环尽量靠近机箱电缆的进出口。与电容式滤波连接器一起使用效果更好：由于铁氧体磁环的效果取决于电路的阻抗，电路的阻抗越低，则磁环的效果越明显。因此当原来的电缆两端安装了电容式滤波连接器时，其阻抗很低，磁环的效果更明显。
铁氧体磁环的线圈在频率较低时，仍然是一个电感， 对于这种单个电感构成的滤波电路而言，截止频率为：Fco=1/(2πRsL)，其中Rs是原电路阻抗与负载电路阻抗的串联值。
（8）需注意的是，通过抑制信号回流来减慢或过滤单端信号高次谐波绝不是一个好主意。例如，不要将铁氧体串接在地上试图滤除高频噪声。
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1）磁珠的介绍
磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。在用来吸收超高频信号，像一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路如DDR、SDRAM、RAMBUS等中都需要在电源输入部分加磁珠。那么我们应该如何选择合适的磁珠呢？磁珠是用来吸收超高频信号，象一些RF电路、PLL、振荡电路，含超高频存储器电路（DDR，SDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路中，低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHZ。
磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构（电路）中的RF噪声，RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信号，而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射（EMI）。要消除这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色（衰减器），该器件允许直流信号通过，而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上，然而，低频信号也会受到片式磁珠的影响。
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2）磁珠的选择
应考虑两方面：一是电路中噪声干扰的情况，二是需要通过的电流大小。要大概了解噪声的频率、强度，不同的磁珠的频率阻抗曲线是不同的，要选择噪声中心频率磁珠阻抗较高的那种。噪声干扰大的要选阻抗高一点的，但并不是阻抗越高越好，因为阻抗越高DCR也越高，对有用信号的衰减也越大。但一般也没有很明确的计算和选择的标准，主要看实际使用的效果，120R-600R之间都很常用。然后要看通过电流大小，如果用在电源线部分则要选额定电流较大的型号，用在信号线部分则一般额定电流要求不高。另外磁珠一般是阻抗越大额定电流越小。磁珠的选择要根据实际情况来进行。比如对于3.3V、300mA电源，要求3.3V不能低于3.0V，那么磁珠的直流电阻DCR就应该小于1R，这种情况一般选择0.5R，防止参数漂移。对噪声的抑止能力来说，要求对100MHZ/300mVpp的噪声，经过磁珠以后达到50mVpp的水平，假设负载为45欧姆，那么就应选225R@100Mhz,DCR<1R的磁珠, 225R按下式计算出来：(45ohm/50mV)*250mV=225ohm。
首先你要知道你要滤除的噪声的频段，然后选一个在该频段合适的阻抗（实际的可以通过仿真得出大概要多大，仿真模型可以向厂商要），第二步确定该电路通过的最大电流，电路流过的电流确定了，也意味着你要选多大额定电流的磁珠，接下来是确定磁珠的DCR（直流阻抗），根据后一级电路电压供电的范围就能算出允许的磁珠的DCR的范围。封装可以根据情况选择。但要注意的是，磁珠的阻抗在加电压后和规格书上的有点差别。要正确的选择磁珠，必须注意以下几点：1）不需要的信号的频率范围为多少2）噪声源是谁3）需要多大的噪声衰减4）环境条件是什么（温度，直流电压，结构强度）5）电路和负载阻抗是多少6）是否有空间在PCB板上放置磁珠
前三条通过 观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要，即电阻，感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL来描述。通过这一曲线，选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。片式磁珠在过大的直流电压下，阻抗特性会受到影响，另外，如果工作温升过高，或者外部磁场过大，磁珠的阻抗都会受到不利的影响。使用片式磁珠和片式电感的原因： 使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时，使用片式磁珠是最佳的选择。
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3）磁珠的使用
（1）输入部分增加六孔穿心宽频磁珠6*10-2.5匝
如下图“开入量公共部分”的6*10-2.5T
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屏蔽机理可以分为磁场屏蔽、电场屏蔽、电磁场屏蔽。
电路的周围，磁场产生于大电流小电压的电路信号，磁场传播可以看成是电路之间的互感而导致的的耦合，磁场屏蔽主要是依靠高导磁材料所具有的低磁阻，对磁通起着分路的作用，使得屏蔽体内部的磁场大为减弱。
电路周围的电场产生于小电流大电压的电路信号，它可以看作是寄生电容形成的耦合，电场屏蔽是改变原来的耦合关系，使得原来的电场不能到达另一端。
电磁场是电场和磁场交替进行传播的电磁波，电磁场屏蔽是利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播的一种措施。
将整块线路板内部做绝缘(防水胶，比如东莞佐成五金电子材料有限公司代理的日本NITTO LSS-520MHB我们使用过，做凝露，可满足汽车级应用)，再用铜箔包住，用于查找EMC，另外设法将铜箔接实验室地。
EMC应主要放在器件选型、原理图设计(加入滤波)、PCB布局上，再辅以磁环、磁珠、Feedthrough电容器等的使用，在必要时可考虑屏蔽罩，不好处理的缝隙可用导电泡棉。
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在板级设计中增加防雷器件
CDN：Coupling Decoupling Network 耦合/去耦网络
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对电源线、信号线、通讯线两端增加磁环，可以对群脉冲干扰进行防护。当前设备5kHz/±2000V，抗扰度3级。
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射频试验是0.15K～80M频率范围内对信号线、电源进行干扰，3级强度是10V/m。
射频防护的原则是将电源、信号线的屏蔽做好，屏蔽层良好接地，选择合适频率进行滤波，将干扰滤除。
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该测试主要是测试系统的抗射频信号及整体屏蔽性能，只要系统做好良好的屏蔽，系统地线接地良好，系统就可以通过检测。
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相关要求见“标准要求”。
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传输线电路是指在一个系统内部或在几个系统之间和总线相接的、用于数字通信的专用集成电路。它是向传输线发送或从传输线接收信号的电路。
当系统互连线的距离增加和信号传送频率提高时，信号在传输线上的反射、串扰、衰减以及共地噪音等问题对信号传输的可靠性的影响就不能忽略。
1）传输线的概念及长线和短线的区分
传输线是具有分布参数的传输信号的长线，其特性阻抗Zo和信号在线上的传输速度由传输线单位长度的分布参数决定。
长线和短线和概念是相对于信号本身来说的。当信号沿线传播的延迟时间比信号的变化时间(例如信号的上升时间tr或下降时间tf)短得多时，信号在线上的任何反射仅反映在信号的边沿上，这样的线就称为短线。当信号沿线传播的延迟时间与信号变化时可以相比拟时，就必须考虑信号传播的延迟时间。此时，由于长线不均匀或负载不匹配而产生的信号反射将在线上出现“振铃”，这种较长的传输线就叫做长线。所以长线和短线的概念是相对的。
在数字信号传输领域中，常采用下述定义：线的传输延迟时间(tpd)大于驱动电路信号上升时间(tr)的一半，即大于(tr/2)的线称为长线，反之就是短线。例如，对于ECL和STTL电路来说，几十厘米长的线就算是长线，而对中速CMOS 逻辑电路来说，则要几米长的线才算是长线。
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2）传输线的反射和“振铃”
信号在传输线上传输时，若遇到阻抗不连续的情况，则将出现反射现象。反射波将按正负反射系数在线上来回传输，形成所谓“振铃”现象。这往往会增加系统的噪音干扰，通常应采用匹配的方法来消除或抑制反射及“振铃”现象，两个节点加一个30R电阻抑制反射也有效果。
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3）线间串扰
串扰是指一条线上的信号通过互感和互容在被干扰的线上产生不希望的耦合信号。
串扰分为电感性成和电容性成两种。电感性串扰正比于信号线上电流变化率；电容性串扰正比于线上信号电压的变化率。
串扰是系统是噪音的一个主要来源，系统设计者必须仔细加以考虑。
串扰还分近端（异向）串扰和远端（同向）串扰两种。近端串扰是电容串扰和电感串扰之和；远端串扰是电感串扰和电容串扰之差。在TTL系统中，双绞线间的近端串扰幅度可达0.8V 左右。应该尽量避免产生近端串扰，将平行传输信号的发送线和接收线分开，或在要求严格的场合，应采用如同轴电缆等屏蔽优良的线。
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4）共式噪音
一个良好的系统必须有一个很好的地系统和电源系统，否则通过系统共公的阻抗（电阻R和电抗jωL）将产生较大的共式噪音而使系统发生故障。
为了减少在传输信号时长线电流对电源和地的扰动，驱动器和接收器的接地端应该直接与电缆的地线相连，同时它们的电源和地之间要加去耦电容，这样就保证了信号传输时，线电流回路不对其它电路产生共式干扰。
上面讨论的是系统内部噪音。若走线很长，外部的噪音就成为一个重要因素。随着地线长度的增加，获得一个良好的地线就更加重要，但也更加困难。同时当回路的几何尺寸很大时，它相当于一个良好的天线，接收外部电磁场的干扰。为了避免形成回路，信号地线系统必须和安全地线分开，最后只通过一点接大地。
在噪音环境恶劣或对噪音要求严格的场合，信号的驱动和接收都必须采用差分平衡方式，通过抑制共式干扰(串扰也是共式干扰)，而实现可靠的传输。
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1、选择自身抗干扰能力强的单片机，比如微芯公司OTP的PIC16C54、PIC16C57。
2、干扰对复位脚的影响大，故将电源与复位引脚加装104电容，复位时间越长抗干扰越好。ATMega8单片机复位脚作上述处理，可以和微芯OTP媲美。
3、从电源进入的传导干扰参看上述“”可有效解决，开关电源EMC设计要领写得不错。
4、多电源系统处理
比如在12V和5V的系统中，两个供电部分耦合电容越小，抗干扰能力越强。参考上述“之之3）线间串扰”。
12V单独做一个供电系统给继电器等供电，继电器触点加灭弧电容(参看“电子元件-继电器知识汇总之”)；5V给单片机等供电，其中LDO做隔离也可增强抗干扰能力。
5、输出强干扰，尽量远离单片机，其输出线缠绕在磁环上。
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移步相关电子元件的介绍。
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