选择电磁干扰滤波器EMC设计中的滤波器通常是指L，C低通滤波器。不同结构滤波器的主要区别之一是电容器和电感器的连接方式不同。滤波器的有效性不仅与其结构有关，还与连接网络的阻抗有关。例如，单电容滤波器在高阻抗电路中效果良好，而在低阻抗电路中效果较差。实践表明，即使是设计良好、屏蔽和接地措施正确的产品，也会有传导干扰进入产品。滤波器是压缩干扰频谱的有效方法。当干扰频谱不同于有用信号的频带时，可以用电磁干扰滤波器过滤掉无用的干扰。因此，正确选择和使用滤波器对抑制传导干扰非常重要。从频率选择的角度来看，电磁干扰滤波器属于低通滤波器，分为信号线滤波器和电源线滤波器。1.信号线滤波器信号线滤波器是用于过滤各种信号线上的低通滤波器。可分为线路板滤波器、馈通滤波器和连接器滤波器。电路板滤波器适用于安装在电路板上，具有成本低、安装方便等优点；馈通滤波器适用于安装在屏蔽外壳上，特别是单根电线或电缆通过屏蔽时；滤波器连接器适用于多根电线或电缆通过屏蔽。滤波器连接器在外观和尺寸上与普通连接器相同，两者可以完全交换。但是滤波器连接器的每个针或孔都有一个低通滤波器，其电路可以是单个电容器、L型或π型的。在选择信号线滤波器时，应根据使用场合选择滤波器的类型和滤波器的电路和性能指标。为保证信号频率顺利通过滤波器，滤波器的截止频率应高于信号频率的上限。另外，应正确选择滤波器的工作电压、电流、温度范围等。在使用信号线滤波器时，最重要的是保证滤波器有良好的接地，接地线应尽量短。滤波器外壳应与屏蔽体有良好的电接触，可采用焊接或射频电磁密封垫。新开发的滤波器阵列板是将滤波器制成微型设备并排列成阵列，可快速安装在电子产品的底板或隔断上，实现密封或隔离。2.电源线滤波器电源线是电磁干扰进出设备的主要途径。为了防止这两种情况，必须在设备的电源接口安装电源线滤波器。它只允许电源频率通过，而高于电源频率的电磁干扰大大衰减。电源线上的干扰以两种形式出现，火线和零线电路中的干扰为差模干扰，火线、零线和地线电路中的干扰为共模干扰。虽然电源线滤波器可以抑制模干扰和共模干扰，但效果不同，应分别给出两者的插入损耗。除允许不接地的滤波器外，所有电源滤波器都必须接地，因为滤波器中的共模旁路电容器只有在接地时才能工作。使用电源滤波器时，应尽可能靠近电源入口，屏蔽和隔离滤波器的输入/输出端，避免电磁干扰从输入端直接耦合到滤波器的输出端。此外，滤波器的接地点应尽可能靠近设备的接地点。电源线滤波器的技术指标包括：最大泄漏电流、耐压、额定工作频率、额定工作电压、额定工作电流和温度范围。电磁兼容元件是解决电磁干扰发射和电磁敏感性问题的关键。正确选择和使用这些元件是电磁兼容性设计的前提。因此，我们必须深入掌握这些组件，以便设计符合标准要求和最佳性能价格比的电子和电气产品。相关阅读：第一讲：完美EMC电路设计策略：遵循三个规律和三个要素http://www.cntronics.com/art/artinfo/id/80018952第二讲： 完美的EMC电路设计策略:元器件选型(上)http://www.cntronics.com/art/artinfo/id/80019044第三讲： 完美的EMC电路设计策略:元器件选型(下)http://www.cntronics.com/article_80019158.html第四，完美EMC电路设计策略：PCB设计要点http://www.cntronics.com/art/artinfo/id/80019232第五，完美EMC电路设计策略：EMC工程师必备技能http://www.cntronics.com/art/artinfo/id/80019322[page]选择模拟和逻辑有源器件模拟和逻辑有源器件的选择是电磁干扰发射和电磁敏感性的关键。必须注意有源器件的固有敏感性和电磁发射性。有源器件可分为调谐器件和基本频带器件。调谐器件具有中心频率、带宽、选择性和外部混乱真实响应等功能，基本领带器件具有截止频率、通带特性、外部抑制特性和混乱真实响应等功能。此外，还有输入阻抗和输入端的平衡和不平衡。模拟器件的敏感性取决于灵敏度和带宽，而灵敏度是基于器件的固有噪声。逻辑器件的敏感性取决于直流噪声容量和噪声抗扰性。有源设备有两种电磁发射源：传导干扰通过电源线、接地线和互连线传输，并随频率的增加而增加；辐射干扰通过设备本身或互连线辐射，并随频率的平方而增加。瞬态电流是传导干扰和辐射干扰的初始来源。为了减少瞬态电流，必须减少接地阻抗和使用去耦电容器。逻辑器件的翻转时间越短，频谱越宽。因此，在确保功能实现的前提下，应尽可能增加信号的上升/下降时间。数字电路是最常见的宽带干扰源，其电磁发射可分为差模和共模。为了减少发射，应尽量减少频率和信号电平；为了控制差模辐射，印刷电路板上的信号线和电源线必须与电路板上的电路线紧密相连，以减少电路面积；为了控制共模辐射，可以使用网格接地线或接地平面或共模扼流圈。同时，选择干净作为接地点也非常重要。铁氧体电磁干扰抑制元件铁氧体是立方晶格结构的亚铁磁性材料。其制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。磁导率是抑制电磁干扰的最重要的性能参数μ饱和磁通密度Bs。磁导率μ可以说是复数，实数构成电感，随着频率的增加，虚数代表损失。因此，其等效电路是由电感L和电阻R组成的串联电路，L和R都是频率函数。例如，磁导率为850的铁氧体是10MHz时阻抗小于10Ω，而超过l00MHz后阻抗大于100Ω，大大衰减高频干扰。这样就形成了低通滤波器。低频时R很小，L电磁干扰被反射和抑制；R在高频时增加，电磁干扰被吸收并转化为热能。铁氧体抑制元件广泛应用于印刷电路板、电源线和数据线。例如，高频干扰可以通过在印刷板的电源线入口处添加铁氧体抑制元件来过滤。铁氧体磁环或磁珠专门用于抑制信号线和电源线上的高频干扰和尖峰干扰。它还具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。不同的铁氧体抑制元件有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高，抑制频率越低。此外，铁氧体积越大，抑制效果越好。当体积一定时，长而薄的形状优于短而粗的抑制效果，内径越小，抑制效果越好。然而，当存在直流或交流偏差时，仍存在铁氧体饱和的问题。抑制元件的横截面越大，饱和的可承受性越大。铁氧体抑制元件应安装在干扰源附近。输入/输出电路应尽可能靠近屏蔽壳的进出口。还应注意，铁氧体元件易破碎，应采取可靠的固定措施。[page]选用电磁屏蔽材料导电性和导磁性高的材料可用作屏蔽材料。常用的材料有钢板、铝板、铝箔、铜板、铜箔等。也可用于塑料机上喷涂镍漆或铜漆的方法实现屏蔽。屏蔽机箱的屏蔽效能除了与所选屏蔽材料的导电率、导磁率和厚度有关外，在很大程度上还依赖于机箱的结构，即其导电连续性。任何实用的屏蔽机箱上都有缝隙，这些缝隙是由于屏蔽板之间临时性搭接所造成的。由于缝隙的导电不连续性，在缝隙处会产生电磁泄漏。因此，对于永久性搭接，可以使用焊接的方法消除缝隙。如果使用铆接或螺钉连接，间距必须足够小。对于非永久性搭接，采用电磁密封衬垫等屏蔽材料则是十分有效的手段。1.电磁密封衬垫电磁密封衬垫是一中弹性好、导电性高的材料。将这种材料填充在缝隙处，能保持导电连续性，是解决缝隙电磁泄漏的好方法。在选用电磁密封衬垫时，需要熟悉以下特性参数：转移阻抗设衬垫和两侧屏蔽板的接合面上流过电流I，而两侧屏蔽板之间的电压为V，则转移阻抗定义为Zr=V/I。转移阻抗越低，则两侧屏蔽板之间的电磁泄漏越小，加衬垫后该缝隙的屏蔽效能越高。硬度衬垫的硬度应当适中，硬度太低，易造成接触不良，屏蔽效能较低;硬度太高，需要较大的压力，给结构设计造成困难。压缩永久形变衬垫只有在外力作用下发生一定的形变时，才有屏蔽作用。当外力去掉后，衬垫不会完全恢复到原来的形状，即发生了永久形变。当然，衬垫的压缩永久形变越小越好。衬垫厚度衬垫的厚度应能满足接触面不平整度的要求，利用其弹性，将缝隙填充满，达到导电连续性的目的。常用的电磁密封衬垫有以下几种类型：金属丝网衬垫用金属丝编织成的弹性网套，为纯金属接触，接触电阻低;但金属丝在高频时会呈现较大感抗，使屏蔽效能降低。所以只适用于l吉赫以下的频率范围。橡胶芯编织网套将金属丝编织的网套套在发泡橡胶芯或硅橡胶芯上，具有很好的弹性和导电性。导电橡胶衬垫在硅橡胶内填充金属颗粒或金属丝，构成导电的弹性物质。由于导电橡胶中的导电颗粒之间的容抗在高频时会降低，因此，填充金属颗粒在高频时屏蔽效能较高。如果填充方向一致的金属丝，还可以做到纯金属接触，但由于金属丝在高频时呈现较大感抗，使屏蔽效能降低，所以填充金属丝时只适用于低频。铍铜指形簧片利用被铜良好的导电性和弹性，可制成各种指形簧片。由于纯金属接触，直流电阻低，感抗又小，所以低频和高频时都具有较高的屏蔽效能。螺旋管衬垫用镀锡被铜或不锈钢做成的螺旋管，具有良好的弹性和导电性，是目前屏蔽效能最高的衬垫。2.导电化合物导电化合物包括各种导电胶和各种导电填充物等。环氧导电胶可用于金属之间，金属与非金属之间，各种硬性表面之间的导电粘接。可代替焊锡，完成微波器件引线连接;可修复印制板线路，可用于导电陶瓷粘接，天线元件粘接，玻璃除霜粘接，导电/导热粘接，微波波导部件粘接等。硅脂导电胶用于将弹性的导电橡胶粘接固定在金属表面上，可应用于航天、航空、军用等电子设备中。导电填充物是一种高导电浆糊状材料，用于无法加装屏蔽衬垫的缝隙处，固化后仍保持弹性。3. 截止波导通风板屏蔽机箱的通风口及其它开口都是主要的电磁辐射源。采用开小孔或加金属丝网的方法都难以达到满意的屏蔽效能。理论证明，当金属管截面尺寸满足一定条件时，可以传输一定频率范围的电磁波，称为波导管。而波导管存在一个截止频率，当频率低于截止频率时，电磁波被截止而不能传输。根据这个原理可以设计成截止波导管。截止波导通风板由许多截止波导管依次排列组成，为了提高通风效率，每个截止波导管的截面都设计为六角形，故又称蜂窝状通风板。当屏蔽效能要求很高时，可用两块截止波导通风板构成双层通风板。而通风板材料的导电率是屏蔽效能的重要因素，采用高导电率材料或镀层的通风板可以得到高屏蔽效能。4.导电玻璃和导电膜片显示屏或显示窗口既要满足视觉要求，又要满足防电磁辐射的要求，为此，可选用导电玻璃实现屏蔽。导电玻璃可用两块光学玻璃中间夹金属丝网构成，金属丝网密度越大，屏蔽效能就越高，但透光性变得越差。导电玻璃也可由光学玻璃或有机玻璃表面镀的金属薄膜构成。此外，还可在透明聚脂膜片上镀以金属薄膜，制成柔性透明导电膜片。这种膜片的透光性可达70%(80%，而且膜片很薄，仅0.13mm，可以直接贴覆在常规玻璃或有机玻璃表面，特别适用于要求高透明度和中等屏蔽效能的仪表表盘、液晶显示器、面板指示灯孔、彩色显示器等部位。