文档介绍：电磁干扰滤波器
滤波技术在电磁兼容中应用
引言
滤波是抑制不需要的传导性电磁干扰的一项重要技术。当一个系统采用了个屏蔽措施后会减少由辐射性电磁干扰所引起的不需要耦合。
电源线与信号输入/输出线上的传导性电磁干扰电流可用滤波器在屏蔽设备的入口处滤除。
典型的滤波装置
屏蔽间
滤波器
相线
中线
地线
电磁干扰
补充
常规的滤波器分析与设计均假定了理想化及简单化的条件。因为要出现严重及不可避免的阻抗失配,这些假定在许多电磁干扰滤波器中不完全有效。
滤波器看向发生器及负载的阻抗对滤波性能有很多大的影响。在电源线中,由于经常转换负载,这一阻抗变化范围很多大。
滤波器的特性
滤波器是设计用来让某一些频率的能量通过而让另一些频率衰减。当干扰电流遇见一个高串联阻抗或地并联阻抗,集总或分布常数由电感器或电容器网络通过能量发射作用来完成这一功能。
滤波器的参数
滤波器的性能特点可由很多滤波器的参数来描述:介入损耗、输入阻抗、输出阻抗、通带衰减、边缘裙衰减、静态及瞬态额定电压。作为频率函数的介入损耗是滤波器的最重要特性,并定于为:
式中,V1=电路中未接滤波器时的信号源输出电压;VL=电路中接入滤波器后在滤波器输出端信号源的输出电压。
四端口滤波器电路
如图,当终任意阻抗Zg及ZL时,滤波器电路的介入损耗可通过参数A、B、C、D进行计算。
A B
C D
ZL
VL
2
VL
1
数学计算
当终接任意阻抗Zg及ZL时,滤波器电路的介入损耗可通过参数得到:
不同滤波器的介入损耗特性可以由终接阻抗及A、B、C、D参数的信息进行评估。
电磁干扰滤波器分类
按所抑制的频率范围以及所执行的功能可将电磁干扰滤波器分为:
低通电源线滤波器:使50Hz及60Hz工频通过而使高次谐波及射频衰减;
低通电话线滤波器:使0KHz~4KHz通过而使更高频率衰减;
高通数据线滤波器:让高频分量通过而让低频分量衰减;
带通通信滤波器:让射频中的某一频带通过;
带阻滤波器:从而接收机的电路中将发射机的基频消除。
阻抗失配效应
阻抗失配会使滤波器输出端干扰电平值的减少比预期的要差(干扰较大)。在上图中,如果出现阻抗失配情况,假定终接阻抗Zg与ZL为电阻,没有滤波器时传输至负载的最大功率为:
在源于负载间接入滤波器后传输至负载的功率为: