電子組裝工藝與設(shè)備大二下學(xué)期第四節(jié)濾波課件

第四節(jié)濾波概述濾波技術(shù)是抑制電子產(chǎn)品電磁傳導(dǎo)干擾，提高電子產(chǎn)品抗傳導(dǎo)擾度能力的主要手段。濾波器的作用是允許工作信號通過，而對非工作信號（電磁騷擾）則有很大的衰減作用，使產(chǎn)生干擾的機會減為最小。

電磁干擾濾波器的工作方式：1）把無用信號能量在濾波器里消耗掉。這種濾波器中含有損耗性器件，如鐵氧體材料等；2）不讓無用信號通過，并把它們反射回信號源。這種濾波器主要由無損耗的電抗元件構(gòu)成。低通濾波器主要用在干擾信號頻率比工作信號頻率高的場合，濾除高頻成分而讓低頻成分通過。應(yīng)用：常用的低通濾波器是用電感和電容組合而成的，電容并聯(lián)在要濾波的信號線與信號地線之間或信號線與機殼地或大地之間，電感串聯(lián)在要濾波的信號線上。

1）在數(shù)字電路中，常用低通濾波器將脈沖信號中不必要的高次諧波濾除掉，而僅保留能夠維持電路正常工作最低頻率。

2）電源線濾波器也是低通濾波器，它僅允許50Hz的電流通過，對其它高頻干擾信號有很大的衰減。

規(guī)律：電容對高阻，電感對低阻高通濾波器

濾除低頻成分而讓高頻成分通過，用在干擾頻率比信號頻率低的場合。應(yīng)用：在一些靠近電源線的敏感信號線上濾除電源諧波造成的干擾帶通濾波器

只讓某一范圍頻率通過,高于或低于該頻率范圍的成分都被濾除。用在信號頻率僅占較窄帶寬的場合。應(yīng)用：通信接收機的的天線端口上要安裝帶通濾波器，僅允許通信信號通過。

寬帶濾波大小電容并聯(lián)將一個大電容和一個小電容并聯(lián)起來使用，大電容抑制低頻干擾、小電容抑制高頻。但該方法，會在某個頻率上出現(xiàn)旁路效果很差的現(xiàn)象。

衰減小電容大電容并聯(lián)電容

頻率小電容三端電容通常稱為片狀濾波器。三端電容的一個電極上有兩根引線，使用時，這兩個引線串聯(lián)在需要濾波的導(dǎo)線中。導(dǎo)線電感與電容剛好構(gòu)成了一個T形濾波器，并且消除了一個電極上的串聯(lián)電感。但兩根引線間的寄生電容耦合以及接地線的電感仍會影響其高頻效果。

引線電感與電容一起構(gòu)成了一個T形低通濾波器在引線上安裝兩個磁珠濾波效果更好地線電感起著不良作用三端電容3070206040普通電容頻率衰減諧振頻率后移穿心電容一個電極與芯線（中心導(dǎo)電桿）相聯(lián)，另一個電極與外殼相聯(lián)。使用時，一個電極通過焊接或螺裝直接安裝在金屬面板上，需要濾波的信號線連接在芯線的兩端。優(yōu)點：①接地電感??；②輸入輸出無耦合

金屬板隔離輸入輸出端

一周接地，電感很小電磁干擾濾波器電磁干擾濾波器屬于低通濾波器，包括電源線濾波器和信號線濾波器。電磁干擾大多頻率較高的信號，頻率越高的信號越容易輻射和耦合數(shù)字電路中許多高次諧波是電路工作所不需要的，必須濾除，防止對其它電路產(chǎn)生干擾。電源線上的雜波頻率較高頻率較高時，雜散電容和電感之間的相互串擾嚴重電磁干擾濾波器不等同于一般的低通濾波器，從使用環(huán)境來看：一般低通濾波器：工作電平低、工作電流較小，源端或負載特性較單一電磁干擾濾波器：工作電壓高、額定工作電流大，要能承受瞬時大電流的沖擊，其源端特性、負載特性隨其工作環(huán)境的不同變化較大。頻率范圍寬，過渡帶窄；阻抗不確定，變化范圍寬安裝位置

濾波器安裝在干擾源一側(cè)還是安裝在受干擾對象一側(cè)應(yīng)由干擾的侵入途徑而定。當只有一個干擾源影響多個敏感設(shè)備時，應(yīng)在干擾源一側(cè)接入一個濾波器；反之，如果只有一個敏感設(shè)備，而有多個干擾源，則濾波器應(yīng)安裝在敏感設(shè)備一側(cè)。如果干擾來自電源線的輻射，應(yīng)在電源出口處加以濾波，否則輻射干擾將通過各種耦合途徑達到敏感設(shè)備。

電磁干擾濾波器的安裝高頻接地

濾波器應(yīng)加屏蔽，其屏蔽體應(yīng)與金屬設(shè)備殼體良好搭接。否則，高頻接地阻抗將直接降低高頻濾波效果。濾波器的安裝位置應(yīng)盡量接近金屬設(shè)備殼的接地點，濾波器的接地線應(yīng)盡量短。搭接方法

一般將濾波器的屏蔽體外殼直接安裝在設(shè)備的金屬外殼上，以降低連接阻抗。為了保證在任何情況下均有良好的接觸，最好采用焊接和螺帽壓緊等搭接方法。電源線濾波器作用

電源線濾波器實際上是一個低通濾波器。它毫無衰減的把直流、50Hz等的直流或者低頻電源功率傳送到設(shè)備上去，卻大大衰減經(jīng)電源線傳入的騷擾信號，同時也能大大抑制設(shè)備本身的騷擾信號進入電源。結(jié)構(gòu)

如圖電源線濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由2個電感L1、L2和3個電容CY1、CY2、CX構(gòu)成。

1）L1、CY1和L2、CY2構(gòu)成兩個低通濾波器，抑制共模干擾。CY1、CY2稱為共模電容。

共模扼流圈：LI、L2是對稱的繞在同一個磁環(huán)上個兩個獨立線圈。繞數(shù)相同，繞向相對。稱為共模電感或共模扼流圈。

2）對于共模扼流圈，由于磁環(huán)的材料不會絕對均勻，線圈的繞制不會完全對稱，故存在差模電感L1-L2。由差模電感和CX構(gòu)成低通濾波器，抑制差模干擾。CX稱差模電感。安裝存在問題：1）輸入端和輸出端距離太近，且無隔離，存在明顯的電磁耦合。2）濾波器的輸入線太長

3）濾波器的外殼沒有連接到機殼上