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EMI滤波器

发布时间:2012-11-23

EMI滤波器是一种由电感和电容组成的低通滤波器,它能让低频的有用信号顺利通过,而对高频干扰有抑制作用。
 
电磁干扰滤波器,在电力或者电子工程中对信号-信号、电源-电源、信号-电源和电源-信号之间利用电感性元件和电容性元件的频谱分离特性来将不需要的或者有害的电磁频谱通过阻断或者对地旁路的方式滤除的一种功能元件。通常位于各功能电路的输入-输出端。按用途可分为电源EMI滤波器和信号EMI滤波器;按滤波频谱特性可分为高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器;按电磁模量特征可分为差模滤波器和共模滤波器。广泛用于各类电子信号设备和开关式电源供应器中,以符合各国制定的电磁兼容标准,有效抑制有害电磁波对自身工作电路或其它敏感设备的干扰。
 
EMI滤波器


标准的EMI滤波器通常由串联电抗器和并联电容器组成的低通滤波电路,其作用是允许设备正常工作时的频率信号进入设备,而对高频的干扰信号有较大的阻碍作用。
EMI滤波器的作用,主要体现在以下两个方面:
1、抑制高频干扰:抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响;
2、抑制设备干扰:抑制设备(尤其是高频开关电源)对交流电网的干扰。
 
 

EMI滤波器设计原理
插入损耗要尽可能增大,即尽可能增大信号的反射。设电源的输出阻抗和与之端接的滤波器的输人阻抗分别为ZO和ZI,根据信号传输理论,当ZO≠ZI时,在滤波器的输入端口会发生反射,反射系数
p=(ZO-ZI)/(ZO+ZI)
显然,ZO与ZI相差越大,p便越大,端口产生的反射越大,EMI信号就越难通过。所以,滤波器输入端口应与电源的输出端口处于失配状态,使EMI信号产生反射。同理,滤波器输出端口应与负载处于失配状态,使EMI信号产生反射。即滤波器的设什应遵循下列原则:
源内阻是高阻的,则滤波器输人阻抗就应该是低阻的,反之亦然。
负载是高阻的,则滤波器输出阻抗就应该是低阻的,反之亦然。
对于EMI信号,电感是高阻的,是低阻的,所以,电源EMI滤波器与源或负载的端接应遵循下列原则:
如果源内阻或负载是阻性或感性的,与之端接的滤波器接口就应该是容性的。
如果源内阻或负载是容性的,与之端接的滤波器接口就应该是感性的。
 
EMI滤波器的插入损耗与滤波网络的网络参量以及源端和负载端的阻抗有关。为避免滤除有用信号, 插损指标须谨慎提出。不论是军用还是民用EMC标准, 对设备或分系统的电源线传导干扰电平都有明确的规定, 预估或测试获得的EMI传导干扰电平和标准传导干扰电平之间的差值即所需的EMI滤波器的最小插损。然而, 对不同的单台设备都进行EMC 测试, 而后分析其传导干扰特性, 设计合乎要求的滤波器, 这在实际工程中显然是不可能的。事实上, 国家标准中规定了电源滤波器插入损耗的测试方法。在标准测试条件下,一般军用电源滤波器应满足10kHz~ 30MHz 范围内插入损耗30~ 60dB。工程设计人员只需要根据实际情况选择合适的滤波器。
 
EMI滤波器
 
为了EMI滤波器的安全可靠工作(散热和滤波效果), 除EMI滤波器一定要安装在设备的机架或机壳上面, EMI滤波器的接地点应和设备机壳的接地点取得一致,并尽量缩短EMI滤波器的接地线。若接地点不在一处, 那么EMI滤波器的泄漏电流和噪声电流在流经两接地点的途径时,, 会将噪声引入设备内的其他部分。其次, EMI滤波器的接地线会引入感抗,它能导致EMI滤波器高频衰减特性的变坏。所以,金属外壳的EMI滤波器要直接和设备机壳连接。如外壳喷过漆,则必须刮去漆皮;若金属外壳的EMI滤波器不能直接接地或使用塑封外壳EMI滤波器时,它与设备机壳的接地线应可能短。
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