描述
对于设计良好、屏蔽和接地措施正确的产品,当然会有传导干扰发射或传导干扰进入产品。当传导发射时(CE)不合格时,由于天线效应,设备的辐射发射(RE)也可能不合格。满足要求EMC标准规定的CE和CS极限值要求(传导敏感度)EMI滤波器是一种很好的方法。
通常采用某种形式的滤波器来减少电源线和信号线的发射。滤波器的衰减决定了源和负载阻抗。即,如果滤波器与源和负载阻抗不匹配,则会产生最小的传输信号(EMI)功率。此外,还应考虑电磁干扰是共模还是差模。共模是指两个导体上的对地参考噪声电压,差模是指一个导体对另一个导体的电压。一般来说,两种电磁干扰都需要衰减。
●滤波器的作用
在电磁屏蔽技术中,任何直接穿透屏蔽的导线都会导致屏蔽失效。事实上,许多屏蔽问题的底盘(机柜)是由于导体直接通过屏蔽而导致电磁兼容性试验失败的典型问题之一。解决这一问题的有效方法之一是在电缆端口使用滤波器过滤电缆上不必要的频率成分,这不仅可以减少电缆产生的电磁辐射,还可以防止电缆上感应到的环境噪声传输到设备内部。综上所述,滤波器的功能是只允许工作所需的信号频率通过,对工作所需的信号频率有很大的衰减作用,从而最大限度地减少干扰的机会。从电磁兼容性的角度来看,电源线也是通过底盘的导体,对设备电磁兼容性的影响与信号线相同。因此,滤波器必须安装在电源线上。特别是近年来,开关电源得到了广泛的应用。除了体积小、效率高、压力稳定范围宽外,强电磁干扰发射也是一个主要特点。如果电源线上没有滤波器,则不可能满足电磁兼容性的要求。
安装在电源线上的滤波器称为电源线干扰滤波器,安装在信号线上的滤波器称为信号线干扰滤波器。这种划分的主要原因是,除了对电磁干扰有足够大的抑制作用外,还有一些特殊的考虑:信号过滤器应考虑过滤器不能严重影响工作信号,不能造成信号扭曲。电源滤波器不仅要满足滤波器的要求,还要注意负载电流大时电路中的电感不能饱和(导致滤波器性能下降)。
●干扰滤波器的类型
干扰滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
※低通滤波器
低通滤波器是最常用的一种,主要用于干扰信号频率高于工作信号频率的场合。例如,在数字设备中,脉冲信号富含高次谐波。这些高次谐波不是电路工作所必需的,但它们是强大的干扰源。因此,在数字电路中,低通滤波器通常用于去除脉冲信号中不必要的高次谐波,只保持电路正常运行的最低频率。
电源线滤波器是低通滤波器,只允许50Hz电流通过,对其他高频干扰信号有很大的衰减。常用的低通滤波器由电感和电容器组成。电容器并联在要滤波的信号线和信号地之间(过滤差模干扰电流)或信号线与外壳地或地球之间(过滤共模干扰电流)。根据电路结构,有单电容器类型(C型),单电感型,L型、反Г型、T型、π型。
※高通滤波器
高通滤波器用于在一些靠近电源线的敏感信号线上过滤电源谐波引起的干扰频率低于信号频率的场合。
※带通滤波器
带通滤波器用于信号频率只占狭窄带宽的场合。例如,带通滤波器应安装在通信接收器的天线端口,只允许通信信号通过。
※带阻滤波器
带阻滤波器用于干扰频率带宽窄、信号频率宽的场合。例如,在靠近大功率电台的电缆端口安装带阻滤波器,即带阻滤波器的频率等于电台的发射频率。
●电源线滤波器的主要指标
在选择电源线滤波器时,应主要考虑几个指标。一是额定电压/额定电流;二是插入损耗、泄漏电流(直流电源滤波器不考虑泄漏电流的大小)和结构尺寸;最后是耐压试验。
由于滤波器内部一般是密封的,环境特性不是主要问题。然而,使用的密封材料和滤波器电容器的温度特性对电源滤波器的环境特性有一定的影响。
滤波器的体积主要由滤波器电路中的电感器决定。电感线圈越大,滤波器越大。
●滤波器安装注意事项
为降低接地电阻,滤波器应安装在导电金属表面,或通过编织接地带与接地点附近连接,避免细长接地导线引起较大的接地电阻。
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