六、關于濾波
濾波技術是電路板抑制干擾的一種有效措施，尤其是在對付開關電源EMI信號的傳導干擾和某些輻射干擾方面，具有明顯的效果。

任何電源線上傳導干擾信號，均可用差模和共模干擾信號來表示。

差模干擾在兩導線之間傳輸，屬于對稱性干擾；共模干擾在導線與地(機殼)之間傳輸，屬于非對稱性干擾。在一般情況下，差模干擾幅度小、頻率低、所造成的干擾較小，共模干擾幅度大、頻率高，還可以通過導線產生輻射，所造成的干擾較大。因此，欲削弱傳導干擾，把EMI信號控制在有關EMC標準規(guī)定的極限電平以下。除抑制干擾源以外，最有效的方法就是在開關源輸入和輸出電路中加裝EMI濾波器。一般設備的工作頻率約為10～50kHz。EMC很多標準規(guī)定的傳導干擾電平的極限值都是從10kHz算起。對開關電源產生的高頻段EMI信號，只要選擇相應的去耦電路或網絡結構較為簡單的EMI濾波器，就不難滿足符合EMC標準的濾波效果。

1.瞬態(tài)干擾

是指交流電網上出現的浪涌電壓、振鈴電壓、火花放電等瞬間干擾信號，其特點是作用時間極短，但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大。瞬態(tài)干擾會造成單片開關電源輸出電壓的波動；當瞬態(tài)電壓疊加在整流濾波后的直流輸入電壓ＶＩ上，使ＶＩ超過內部功率開關管的漏－源擊穿電壓Ｖ（ＢＲ）ＤＳ時，還會損壞ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ芯片，因此必須采用抑制措施。通常，靜電放電（ESD）和電快速瞬變脈沖群（EFT）對數字電路的危害甚于其對模擬電路的影響。靜電放電在5—200MHz的頻率范圍內產生強烈的射頻輻射。此輻射能量的峰值經常出現在35MHz—45MHz之間發(fā)生自激振蕩。許多I/O電纜的諧振頻率也通常在這個頻率范圍內，結果，電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量。當電纜暴露在4—8kV靜電放電環(huán)境中時，I/O電纜終端負載上可以測量到的感應電壓可達到600V。這個電壓遠遠超出了典型數字的門限電壓值0.4V。典型的感應脈沖持 續(xù)時間大約為400納秒。將I/O電纜屏蔽起來，且將其兩端接地，使內部信號引線全部處于屏蔽層內，可以將干擾減小60-70dB，負載上的感應電壓只有0.3V或更低。電快速瞬變脈沖群也產生相當強的輻射發(fā)射，從而耦合到電纜和機殼線路。電源線濾波器可以對電源進行保護。線—地之間的共模電容是抑制這種瞬態(tài)干擾的有效器件，它使干擾旁路到機殼，而遠離內部電路。當這個電容的容量受到泄漏電流的限制而不能太大時，共模扼流圈必須 提供更大的保護作用。這通常要求使用專門的帶中心抽頭的共模扼流圈，中心抽頭通過一只電容（容量由泄漏電流決定）連接到機殼。共模扼流圈通常繞在高導磁率鐵氧體芯上，其典型電感值為15 ～ 20mH。

2.傳導的抑制

往往單純采用屏蔽不能提供完整的電磁干擾防護，因為設備或系統上的電纜才是最有效的干擾接收與發(fā)射天線。許多設備單臺做電磁兼容實驗時都沒有問題，但當兩臺設備連接起來以后，就不滿足電磁兼容的要求了，這就是電纜起了接收和輻射天線的作用。唯一的措施就是加濾波器，切斷電磁干擾沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同夠成完善的電磁干擾防護，無論是抑制干擾源、消除耦合或提高接收電路的抗能力，都可以采用濾波技術。針對不同的干擾，應采取不同的抑制技術，由簡單的線路清理，至單個元件的干擾抑制器、濾波器和變壓器，再至比較復雜的穩(wěn)壓器和凈化電源，以及價格昂貴而性能完善的不間斷電源，下面分別作簡要敘述。

3.專用線路

只要通過對供電線路的簡單清理就可以取得一定的干擾抑制效果。如在三相供電線路中認定一相作為干擾敏感設備的供電電源；以另一相作為外部設備的供電電源；再以一相作為常用測試儀器或其他輔助設備的供電電源。這樣的處理可避免設備間的一些相互干擾，也有利于三相平衡。值得一提的是在現代電子設備系統中，由于配電線路中非線性負載的使用，造成線路中諧波電流的存在，而零序分量諧波在中線里不能相互抵消，反而是疊加，因此過于纖細的中線會造成線路阻抗的增加，干擾也將增加。同時過細的中線還會造成中線過熱。

4.瞬變干擾抑制器

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