第四章干擾濾波技術

干擾濾波在EMC設計中作用差模干擾和共模干擾常用濾波電路怎樣制作有效的濾波器正確使用濾波器第四章干擾濾波技術干擾濾波在EMC設計中作用濾波器的作用信號濾波器電源濾波器切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同構成完善的干擾防護。濾波器的作用信號濾波器電源濾波器切斷干擾沿信號線或電源線傳播共模和差模電流~~共模和差模電流~~共模/差模干擾的產生VVICMICMICMIDM共模/差模干擾的產生VVICMICMICMIDM開關電源噪聲

50Hz的奇次諧波（1、3、5、7）

開關頻率的基頻和諧波（1MHz以下差模為主，1MHz以上共模為主）開關電源噪聲50Hz的奇次諧波（1、3、5、7）干擾濾波器的種類衰減衰減衰減衰減低通帶通高通帶阻3dB截止頻率干擾濾波器的種類衰減衰減衰減衰減低通帶通高通帶阻3dB截止頻低通濾波器類型C

TL反

低通濾波器類型CTL反電路與插入損耗的關系20406080100

fc10fc100fc1000fc

5階

4階

3階

2階

1階20N/十倍頻程6N/倍頻程插入損耗dB電路與插入損耗的關系20406080100fc確定濾波器階數50100欲衰減20dB46=2420至少4階濾波器10100120=201階濾波器就可以了為了保險，可用2階欲衰減20dBL、C的數值決定截止頻率階數決定過渡帶的陡度確定濾波器階數50100欲衰減20dB46=24根據阻抗選用濾波電路

源阻抗

電路結構

負載阻抗

高C、、多級

高

高

、多級

低

低

反、多級反

高

低L、多級L

低

規律：電容對高阻，電感對低阻根據阻抗選用濾波電路源阻抗電路結構負載插入損耗的估算Fco=1/(2RpC)ZL~Zs、ZL并聯CIL=20lg(CRp)ILIL=20lg(L/Rs)Fco=Rs/(2L）Zs、ZL串聯~ZsLZsZL插入損耗的估算Fco=1/(2RpC)ZL~Zs、器件參數的確定LCRRL=R/2FCC=1/2RFC對于T形（多級T）和形（多級）電路，最外邊的電感或電容取L/2和C/2，中間的不變。器件參數的確定LCRRL=R/2FC實際電容器的特性ZC實際電容理想電容f引線長1.6mm的陶瓷電容器

電容量

諧振頻率(MHZ)1F1.70.1F40.01F12.6

3300pF19.31100pF33680pF42.5330pF601/2LCCL實際電容器的特性ZC實際電容理想電容f引線長1.6mm的陶瓷溫度對陶瓷電容容量的影響0.15-0.150-551255-150-55125-10-5COGX7R-6020-3090-300Y5V30%C%C%C溫度對陶瓷電容容量的影響0.15-0.150-551255-電壓對陶瓷電容容量的影響COGX7RY5V200-20-40-60-80020406080100

%額定電壓（Vdc）%C電壓對陶瓷電容容量的影響COGX7RY5V200-20-40實際電感器的特性ZL理想電感實際電感f

電感量（

H）

諧振頻率

(MHZ)3.4458.828685.7

1252.65001.2

繞在鐵粉芯上的電感1/2LCLC實際電感器的特性ZL理想電感實際電感f電感量諧振頻率電感寄生電容的來源每圈之間的電容CTT導線與磁芯之間的電容CTC磁芯為導體時，CTC為主要因素，磁芯為非導體時，CTT為主要因素。電感寄生電容的來源每圈之間的電容CTT磁芯為導體時，CTC克服電容非理想性的方法衰減電容并聯LC并聯電感并聯小電容大電容并聯電容頻率大容量小容量克服電容非理想性的方法衰減電容并聯LC并聯三端電容器的原理引線電感與電容一起構成了一個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普通電容30701GHz206040三端電容器的原理引線電感與電容一起構成了一個T形低通濾波器地三端電容的正確使用接地點要求：1干凈地2與機箱或其它較大的金屬件射頻搭接

三端電容的正確使用接地點要求：三端電容器的不足寄生電容造成輸入端、輸出端耦合接地電感造成旁路效果下降三端電容器的不足寄生電容造成輸入端、輸出端耦合接地電感造成旁穿心電容更勝一籌金屬板隔離輸入輸出端一周接地電感很小穿心電容更勝一籌金屬板隔離輸入輸出端一周接地電感很小穿心電容的插入損耗插入損耗頻率1GHz普通電容理想電容穿心電容穿心電容的插入損耗插入損耗頻率1GHz普通電容理想電容穿心電饋通濾波器使用注意事項

必須安裝在金屬板上，并在一周接地最好焊接，螺紋安裝時要使用帶齒墊片焊接時間不能過長上緊螺紋時扭矩不能過大饋通濾波器使用注意事項必須安裝在金屬板上，并在一周接地線路板上使用饋通濾波器線路板地線面上面底面線路板上使用饋通濾波器線路板地線面上面底面磁芯對電感寄生電容的影響鐵粉芯C=4.28pfC=3.48pf19%鐵氧體（錳鋅）C=49pfC=51pf4%磁芯對電感寄生電容的影響鐵粉芯減小電感寄生電容的方法然后：起始端與終止端遠離（夾角大于40度）盡量單層繞制，并增加匝間距離多層繞制時，采用“漸進”方式繞，不要來回繞分組繞制（要求高時，用大電感和小電感串聯起來使用）如果磁芯是導體，首先：用介電常數低的材料增加繞組導體與磁芯之間的距離減小電感寄生電容的方法然后：如果磁芯是導體，首先：共模扼流圈共模扼流圈中的負載電流產生的磁場相互抵銷，因此磁芯不會飽和。有意增加漏磁，利用差模電感共模扼流圈共模扼流圈中的負載電流產生的磁場相互抵銷，因此磁芯電感磁芯的選用鐵粉磁芯：不易飽和、導磁率低，作差模扼流圈的磁芯鐵氧體：最常用錳鋅：

r=500~10000，R=0.1~100m鎳鋅：

r=10~100，R=1k~1Mm超微晶：

r>10000，做大電感量共模扼流圈的磁心電感磁芯的選用鐵粉磁芯：不易飽和、導磁率低，作差模扼流圈的磁電感量與飽和電流的計算SD1D2飽和電流：

Imax=BmaxS(D1-D2)/2L電感量：

L（nH）=0.2N2

rS(mm)ln(D1/D2)電感量廠家手冊給出廠家經常給出每匝的電感量“AL”，則L（nH）=AL

N2電感量與飽和電流的計算SD1D2飽和電流：電感量：電感量廠家干擾抑制用鐵氧體Z=jL+R

RZLR(f)1MHz10MHz100MHz1000MHz干擾抑制用鐵氧體Z=jL+RRZLR(f)1鐵氧體磁環使用方面的一些問題

110100100012545001250600300個30個0.11101001000?匝1?匝

無偏置有偏置鐵氧體磁環使用方面的一些問題11低通濾波器對脈沖信號的影響低通濾波器對脈沖信號的影響信號濾波器的安裝位置板上濾波器無屏蔽的場合濾波器靠近被濾波導線的靠近器件或線路板一端。有屏蔽的場合：在屏蔽界面上信號濾波器的安裝位置板上濾波器無屏蔽的場合濾波器靠近被濾波導板上濾波器的注意事項濾波器要并排安裝線路板的干凈地與金屬機箱或大金屬板緊密搭接為濾波設置干凈地在接口處設置檔板濾波器靠近接口板上濾波器的注意事項濾波器要并排安裝線路板的干凈地與金屬機箱面板上濾波的簡易（臨時）方法容量適當的瓷片電容或獨石電容，引線盡量短面板上濾波的簡易（臨時）方法容量適當的瓷片電容或獨石電容，引電纜濾波的方法屏蔽盒饋通濾波器連接器濾波連接器雖然是最佳選擇，但是當空間允許時，也可以這樣：電纜濾波的方法屏蔽盒饋通濾波器連接器濾波連接器自制面板濾波器濾波電路可以按照需要設計，但是至少有一級饋通濾波器連接器按照需要選擇，也可以是引線錫焊，保證完全隔離螺紋盲孔自制面板濾波器濾波電路可以按照需要設計，但是至少有一級饋通濾面板安裝濾波器注意事項濾波器與面板之間必須使用電磁密封襯墊！面板安裝濾波器注意事項濾波器與面板之間必須使用電磁密封襯墊！使用形濾波器的注意事項濾波器接地阻抗預期干擾電流路徑實際干擾電流路徑對接地沒有把握時，避免使用形濾波器！使用形濾波器的注意事項濾波器接地阻抗預期干擾電流路徑實際干電源線濾波器的基本電路共模扼流圈差模電容共模電容共模濾波電容受到漏電流的限制電源線濾波器的基本電路共模扼流圈差模電容共模電容共模濾波電容電源線濾波器的特性損耗頻率理想濾波器特性實際濾波器特性一般產品說明書上給出的數據是50

條件下的測試結果。30MHz越來越受到關注電源線濾波器的特性損耗頻率理想濾波器特性實際濾波器特性一般產改善濾波器高頻特性的方法或精心繞制或多個電感串聯改善濾波器高頻特性的方法或精心繞制或多個電感串聯注意插入增益問題0-1050/50100/0.1或0.1/100頻率插入損耗解決辦法：差模電感上并聯電阻（50~1k)，差模電容上串聯電阻（0.5~10）注意插入增益問題0-1050/50100/0.選擇濾波器的保險方法濾波器~0.1

100

濾波器~0.1

100

0衰減50

條件下的插入損耗0.1/100

條件下的插入損耗插入損耗增益會暴露出來選擇濾波器的保險方法濾波器~0.1100濾波器~0.1電源線濾波器的錯誤安裝PCB濾波器濾波器輸入線過長輸入、輸出耦合PCB電源線濾波器的錯誤安裝PCB濾波器濾波器輸入線過長輸入、輸出電源線濾波器的錯誤安裝濾波器絕緣漆PCB濾波器通過細線接地，高頻效果很差！接地線電源線濾波器的錯誤安裝濾波器絕緣漆PCB濾波器通過細線接地，濾波器的正確安裝濾波器PCB

濾波器直接接地盡量短輸入、輸出線隔離濾波器安裝在線路板上時，在電源線入口處增加一只高頻共模濾波器電源PCB濾波電路濾波器的正確安裝濾PCB濾波器直接接地盡量短濾波器安裝在線低通濾波器對脈沖干擾的抑制AfILf+fCOfCOAf輸入脈沖頻譜濾波器特性輸出脈沖頻譜2VIPd2VIPd相當于脈沖的上升時間和脈寬變大，而幅度沒有減小。低通濾波器對脈沖干擾的抑制AfILf+fCOfCOAf輸入脈抑制脈沖干擾的方法2VIPd瞬態抑制器件與低通濾波器一起使用脈沖干擾頻譜經過瞬態抑制頻譜低通濾波后頻譜抑制脈沖干擾的方法2VIPd瞬態抑制器件與低通濾波器一起使用歷史ⅱ岳麓版第13課交通與通訊的變化資料精品課件歡迎使用歷史ⅱ岳麓版第13課交通與通訊的變化資料精品課件歡迎使用模電感經典資料課件模電感經典資料課件模電感經典資料課件[自讀教材·填要點]一、鐵路，更多的鐵路1．地位鐵路是

建設的重點，便于國計民生，成為國民經濟發展的動脈。2．出現1881年，中國自建的第一條鐵路——唐山

至胥各莊鐵路建成通車。1888年，宮廷專用鐵路落成。交通運輸開平[自讀教材·填要點]一、鐵路，更多的鐵路交通運輸開平

3．發展(1)原因：①甲午戰爭以后列強激烈爭奪在華鐵路的

。②修路成為中國人

的強烈愿望。(2)成果：1909年

建成通車；民國以后，各條商路修筑權收歸國有。4．制約因素政潮迭起，軍閥混戰，社會經濟凋敝，鐵路建設始終未入正軌。修筑權救亡圖存京張鐵路3．發展修筑權救亡圖存京張鐵路

二、水運與航空1．水運(1)1872年,

正式成立，標志著中國新式航運業的誕生。(2)1900年前后，民間興辦的各種輪船航運公司近百家，幾乎都是在列強排擠中艱難求生。2．航空(1)起步：1918年，附設在福建馬尾造船廠的海軍飛機工程處開始研制

。(2)發展：1918年，北洋政府在交通部下設“

”；此后十年間，航空事業獲得較快發展。輪船招商局水上飛機籌辦航空事宜處二、水運與航空輪船招商局水上飛機籌辦航空事宜處三、從驛傳到郵政1．郵政(1)初辦郵政：1896年成立“大清郵政局”，此后又設

，郵傳正式脫離海關。(2)進一步發展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驛站；1920年，中國首次參加

。郵傳部萬國郵聯大會三、從驛傳到郵政郵傳部萬國郵聯大會2．電訊(1)開端：1877年，福建巡撫在

架設第一條電報線，成為中國自辦電報的開端。(2)特點：進程曲折，發展緩慢，直到20世紀30年代情況才發生變化。3．交通通訊變化的影響(1)新式交通促進了經濟發展，改變了人們的通訊手段和

，

轉變了人們的思想觀念。(2)交通近代化使中國同世界的聯系大大增強，使異地傳輸更為便捷。(3)促進了中國的經濟與社會發展，也使人們的生活

。臺灣出行方式多姿多彩2．電訊臺灣出行方式多姿多彩[合作探究·提認知]

電視劇《闖關東》講述了濟南章丘朱家峪人朱開山一家，從清末到九一八事變爆發闖關東的前塵往事。下圖是朱開山一家從山東輾轉逃亡到東北途中可能用到的四種交通工具。[合作探究·提認知]

電視劇《闖關東》講述了濟南章丘依據材料概括晚清中國交通方式的特點，并分析其成因。

提示：特點：新舊交通工具并存(或：傳統的帆船、獨輪車，近代的小火輪、火車同時使用)。

原因：近代西方列強的侵略加劇了中國的貧困，阻礙社會發展；西方工業文明的沖擊與示范；中國民族工業的興起與發展；政府及各階層人士的提倡與推動。依據材料概括晚清中國交通方式的特點，并分析其成因。[串點成面·握全局][串點成面·握全局]模電感經典資料課件

一、近代交通業發展的原因、特點及影響1．原因(1)先進的中國人為救國救民，積極興辦近代交通業，促進中國社會發展。(2)列強侵華的需要。為擴大在華利益，加強控制、鎮壓中國人民的反抗，控制和操縱中國交通建設。(3)工業革命的成果傳入中國，為近代交通業的發展提供了物質條件。一、近代交通業發展的原因、特點及影響2．特點(1)近代中國交通業逐漸開始近代化的進程，鐵路、水運和航空都獲得了一定程度的發展。(2)近代中國交通業受到西方列強的控制和操縱。(3)地域之間的發展不平衡。3．影響(1)積極影響：促進了經濟發展，改變了人們的出行方式，一定程度上轉變了人們的思想觀念；加強了中國與世界各地的聯系，豐富了人們的生活。(2)消極影響：有利于西方列強的政治侵略和經濟掠奪。2．特點1．李鴻章1872年在上海創辦輪船招商局，“前10年盈和，成為長江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之勢”。這說明該企業的創辦 (

)A．打破了外商對中國航運業的壟斷B．阻止了外國對中國的經濟侵略C．標志著中國近代化的起步D．使李鴻章轉變為民族資本家1．李鴻章1872年在上海創辦輪船招商局，“前10年盈和，成解析：李鴻章是地主階級的代表，并未轉化為民族資本家；洋務運動標志著中國近代化的開端，但不是具體以某個企業的創辦為標志；洋務運動中民用企業的創辦在一定程度上抵制了列強的經濟侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三項表述都有錯誤。答案：A解析：李鴻章是地主階級的代表，并未轉化為民族資本家；洋務運動二、近代以來交通、通訊工具的進步對人們社會生活的影響(1)交通工具和交通事業的發展，不僅推動各地經濟文化交流和發展，而且也促進信息的傳播，開闊人們的視野，加快生活的節奏，對人們的社會生活產生了深刻影響。(2)通訊工具的變遷和電訊事業的發展，使信息的傳遞變得快捷簡便，深刻地改變著人們的思想觀念，影響著人們的社會生活。二、近代以來交通、通訊工具的進步對人們社會生活的影響2．清朝黃遵憲曾作詩曰：“鐘聲一及時，頃刻不少留。雖有萬鈞柁，動如繞指柔?！边@是在描寫 (

)A．電話B．汽車C．電報 D．火車解析：從“萬鈞柁”“動如繞指柔”可推斷為火車。答案：D2．清朝黃遵憲曾作詩曰：“鐘聲一及時，頃刻不少留。雖模電感經典資料課件[典題例析][例1]

上海世博會曾吸引了大批海內外人士利用各種交通工具前往參觀。然而在19世紀七十年代，江蘇沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 (

)A．江南制造總局的汽車B．洋人發明的火車C．輪船招商局的輪船D．福州船政局的軍艦[典題例析][例1]上海世博會曾吸引了大批海內外人[解析]由材料信息“19世紀七十年代，由江蘇沿江居民到上?！笨膳袛嘧钣锌赡苁禽喆猩叹值妮喆?。[答案]

C[解析]由材料信息“19世紀七十年代，由江蘇沿江居[題組沖關]1．中國近代史上首次打破列強壟斷局面的交通行業是(

)A．公路運輸 B．鐵路運輸C．輪船運輸 D．航空運輸解析：根據所學1872年李鴻章創辦輪船招商局，這是洋務運動中由軍工企業轉向兼辦民用企業、由官辦轉向官督商辦的第一個企業。具有打破外輪壟斷中國航運業的積極意義，這在一定程度上保護了中國的權利。據此本題選C項。答案：C[題組沖關]1．中國近代史上首次打破列強壟斷局面的交通行業是2.右圖是1909年《民呼日報》上登載的一幅漫畫，其要表達的主題是(

)A．帝國主義掠奪中國鐵路權益B．西方國家學習中國文化C．西方列強掀起瓜分中國狂潮D．西方八國組成聯軍侵略中國2.右圖是1909年《民呼日報》上登載的解析：從圖片中可以了解到各國舉的燈籠是火車形狀，20世紀初的這一幅漫畫正反映了帝國主義掠奪中國鐵路權益。B項說法錯誤，C項不能反映漫畫的主題，D項時間上不一致。答案：A解析：從圖片中可以了解到各國舉的燈籠是火車形狀，20世紀初的模電感經典資料課件[典題例析][例2]

(2010·福建高考)上海是近代中國茶葉的一個外銷中心。1884年，福建茶葉市場出現了茶葉收購價格與上海出口價格同步變動的現象。與這一現象直接相關的近代事業是(

)A．電報業 B．大眾報業C．鐵路交通業 D．輪船航運業[解析]材料主要反映了信息交流的快捷，故選A。[答案]

A[典題例析][例2](2010·福建高考)上海是近[題組沖關]3．假如某愛國實業家在20世紀初需要了解全國各地商業信息，可采用的最快捷的方式是 (

)A．乘坐飛機赴各地了解B．通過無線電報輸送訊息C．通過互聯網D．乘坐火車赴各地了解解析：本題考查中國近代物質生活的變遷。注意題干信息“20世紀初”“最快捷的方式”，因此應選B，火車速度遠不及電報快。20世紀30年代民航飛機才在中國出現，互聯網出現