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这是传导问题真正需要的解决方法!

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对于传导问题,必须有一条传导通路,使得电流可以通过。从解决问题的立场来说,必须放置一个和噪声通路相连的高阻抗元件,以减小电流,或者并行地接入一个低阻抗滤波器,将电流转移到地。

在选择抑制元件来解决问题时,必须考虑以下参数,如频率,电路阻抗,元件的谐振效果和实际位置。对于低频来说,铁氧体作用不大,应选用电感,例如1MHZ以下。

选择合适的元件同时,另外一个需要确定噪声电流是共模还是差模,对于差模电流,必须在两条载流线之间加一个电容。对于共模电流,每根线到地必须加一个电容。对于差模电流,一个单独的铁氧体器件可以串接在线缆上。对于共模电流,所有电缆都要“滤波”。


一般说来,0.15-0.5MHz 低频段差模干扰分量较大;5-30MHz 高频段共模干扰分量较大,特别是接地没解决好的设备尤为突出;而0.5-5MHz 中频段共模,差模干扰噪声都有。

整改需要用到滤波元件如下:

1:铁氧体

铁氧体可以由铁、镍、锰、锌和氧化镁等混合而成。通过改变混合物中不同的组成材料,可以控制铁氧体在选定频率范围的损耗和衰减。

铁氧体的阻抗由一个电感和电容组成。

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电感的电抗 L(f)在低频时引起插入损耗,损耗电阻R(f)衰减高频信号。材料的电感部分可以通过增加缠绕铁氧体芯的匝数来提高,通常,增加的匝数不应超过3-4匝。由于缠绕带来的电容C(f)也随之增加,从而降低了工作时的谐振频率。

铁氧体的阻抗由下面的公式给出Z=R(f)+j2πfL(f)

由于等效电路是RLC 并联电路,阻抗更接近与等式Z=R(f)‖j2πfL(f)当使用铁氧体时,须注意通过它的电流的大小。对于任何磁性材料,如果通过的电流过大,效果将会变差。过大的电流或磁场力,可能会超过该物质的饱和状态,一旦超过这个饱和点后,铁氧体磁芯对噪声将不再衰减。

铁氧体除了可以滤除噪声外,也可用作减少有开关二级管产生的高电平射频噪声的缓冲器,由开关二极管产生的瞬态噪声不仅是辐射噪声而且是传导能量的主要来源。铁氧体和电容一起可以更好的滤除电源总线上的高频噪声。或者I/O 接口的高频噪声。


2:信号和电源滤波器

滤波器包括四种基本的构成形式。图片
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     各种不同构造和类型的LC 滤波器

·低通--滤除在期望的设置点以上无用的噪声能量,以微小衰减或无衰减通过

此点以下的频率。交流线滤波器是典型的低通类型。

·高通--滤除在期望的设置点以下无用的噪声能量,以微小衰减或无衰减通过此点以上的频率。

带通--以微小衰减或无衰减通过给定的频率范围,滤除此范围以外的频率。

·带阻--滤除给定的频率范围,可以通过除此之外的频率。


实际上,滤波器是有两种基本类型元件组成--电容和电感。最简单的类型称做一阶滤波器,电容的电抗Xc 随着频率上升和减小,Xc=1/2πfc。电感电抗Xl 随着频率上升和增大,Xl=2πfL。电容用来分流负载的噪声电流,电感用来阻塞或减小传输线噪声。一般这些单个元件的滤波效果不是很有效,因为它们的衰减率仅仅以6dB/十倍频程或20dB/十倍频程的速率上升。

要达到更高的衰减,需要由两个或多个电抗元件组成的二阶或高阶滤波器,这种滤波器可以提供12dB/八倍频程或40dB/十倍频程的衰减,电容值或电感值由电源和负载阻抗以及通过的最高频率决定(即截止频率)。三阶滤波器包含三个或更多的电抗元件,产生理想的18dB/八倍频程或60dB/十倍频程的衰减,这些类型的滤波器称为π型或T 型滤波器。对每一个附加的元件,衰减率以6dB/十倍频程或20dB/十倍频程增加。高阶滤波器的成本和尺寸也会随之增加。


滤波器设计要考虑阻抗失配,靠近电源或负债的第一个滤波器在电磁干扰频率

上应该提供尽可能大的失配。典型地,这意味着如果源阻抗或负载较小(<100Ω),那么滤波器的第一个元件应该是电感元件。相反地,如果源阻抗或负载较大(>100Ω),那么第一个元件应该是电容。

差模滤波器包括在信号线之间加电容或在线上串差模电感,共模滤波器包括接地电容以及在线的线上串共模电感。共模电感不会影响差模电流,除了存在不完全耦合(如漏电感),最好将电感均匀地平分在传输线的两端以维持电路平衡,这对于电路中的共模抑制非常重要。


来源:电磁兼容之家
电源电路电磁兼容电子材料控制
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首次发布时间:2025-10-18
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