登录
|
注册会员
开启辅助访问
设为首页
收藏本站
扫一扫关注官方微信
论坛
BBS
M币充值
M currency prepaid phone
M币获取
附件中心
搜索
search
全新论坛MCU智学网上线,欢迎访问新论坛!稀缺资源、技术干货、参考设计、原厂资料尽在MCU智学网
MCU资讯论坛
»
论坛
›
单片机论坛
›
单片机应用于方案
›
抗干扰滤波器件介绍
更新自动建库工具PCB Footprint Expert 2023.13 Pro / Library Expert 破解版
抗干扰滤波器件介绍
[复制链接]
848
0
ad***
管理员
发表在
电源技术
2014-4-2 11:06:17
|
查看全部
|
阅读模式
本文包含原理图、PCB、源代码、封装库、中英文PDF等资源
您需要
登录
才可以下载或查看,没有帐号?
注册会员
x
中心议题:
穿心
电容
器应用环境说明
馈通
滤波器
的使用方法
滤波器对
EMI
的作用
解决方案:
铁氧体材料的阻抗越大滤波效果越好
将
电源
线与电源回流线同时穿过铁氧体
根据频率选择不同磁导率的铁氧体材料
伴随
电子
技术的高速发展,电磁环境日益恶化,大量的
电子设备
在这种电磁环境中很难正常工作。另一方面,电子设备的迅速增加,又进一步导致电磁环境的恶化。因此,现代电子产品设计技术中,如何选用干扰抑制滤波器件,是我们每一位电子产品设计人员必须面对的问题,本文对此进行了详细的阐述。
穿心
电容器
-馈通滤波器
馈通滤波器常用于移动通讯设备、雷达导航等一些高频处理
模块
中,与屏蔽结构体配合,处理输入或输出的低频信号,是其他形式的电容器不能替代的产品。现在电子线路的工作频率和周围环境中的电磁干扰频率越来越高,将滤波器安装在
线路板
上所暴露出的高频滤波不足的问题比较突出。要想在UHF或更高的频段获得更好的滤波效果,特别是保护屏蔽体不被穿透时,必须使用馈通型滤波器解决。
馈通型滤波器安装在金属面板上,具有很低的接地阻抗,并且利用金属面板隔离滤波器的输入和输出,因此滤波器具有非常好的高频滤波效果。馈通滤波器的电路结构分为C型(穿心电容)、L形(一个穿心电容加一个
电感
)、T形(两个电感加一个穿心电容)、π形(两个穿心电容加一个电感)等;滤波器的器件越多,则滤波器的过渡带越短,阻带的插入损耗越大。其中C型馈通滤波器一般成为穿心电容器。
图1穿心电容
任何有引线的电容器的滤波效果都会受到接地电感的限制。如图1所示,通过将电容器外表面直接用螺纹或焊接的方式接到金属屏蔽体或面板上构成电容器的接地。由于地
电流
分散在中心导体周围360°的范围内,实际上不存在引线电感,电容可以在很高的频率范围内保持良好的性能。
馈通滤波器的使用方法有以下三种:
1)安装在屏蔽体(屏蔽盒、屏蔽机箱等)的面板上。这是最基本的使用方法,当有导线要穿过屏蔽体时,就需要在屏蔽体的面板上安装馈通滤波器,使导线通过馈通滤波器穿过屏蔽体。
2)安装在线路板的地线层上,可以利用线路板的地线层做隔离层和接地层。
3)安装在电路之间的隔离板上。
当条件不具备,馈通滤波器不能安装在屏蔽体面板或地线面上时,安装在金属隔板上也具有普通电容(包括三端电容)不可比拟的高频滤波作用。
馈通滤波器有焊接式安装和螺纹安装两种。焊接式安装的优点是节省空间,滤波性能可靠。但在将滤波器焊接到面板上时,由于面板的热容量远大于滤波器的热容量,因此焊接的局部温度有可能达到很高,容易造成馈通滤波器损坏。焊接时要注意控制焊接的时间和温度。螺纹安装方式简单易行,可以在面板上打通孔,用螺母将馈通滤波器拧紧;也可以直接在面板上打带螺纹的孔,将馈通滤波器直接拧在箱体或面板上。安装时要注意两点,一是扭矩不能太大,馈通滤波器虽然从外表上看与螺钉一样坚固,但是由于内部时空心的,扭矩过大会造成损坏。二是在安装时要套上锯齿垫片,这样可以保持良好的接触。
在选用馈通滤波器电路形式时,一般依据下列情况:
1)对干扰的衰减量:滤波器的器件数量越多,一般对干扰信号的衰减越大。
2)有用信号与干扰信号在频率上的差别:有用信号与干扰信号的频率相差越小,需要滤波器的器件数量越多。
3)使用滤波器的电路的阻抗:一个基本的原则是,滤波器中的电容对着高阻抗电路,电感对着低阻抗电路。这里的所谓高低,可以50Ω为参考。
图2EMI抑制铁氧体 图3铁氧体随频率变化的阻抗分量
EMI抑制
铁氧体利用铁氧体(图2所示)在高频电磁场中的损耗很大,对干扰能量有较强吸收作用的特点,这种材料广泛应用于电子设备的干扰抑制方面。由于铁氧体对高频波的吸收作用(不是
反射
),可以降低电路中电感抑制电路的Q值,减小信号谐振问题。EMI抑制铁氧体与在低频或电源中使用的损耗小的电感材料特性正好相反。图3显示了在高频时
电阻
分量是如何对阻抗特性起决定作用的。
图4铁氧体的使用
将一个铁氧体磁环套在导线或电缆上就构成了一介简单、经济、便于安装的滤波器,如图4所示。铁氧体的作用是将导线周围的磁场集中起来,从而使导线的电感增加数百倍。铁氧体扼流圈的最大好处是它既不需要重新设计电路,也不需要重新设计结构,因此在设备的改进中广泛应用。生产厂家提供需
多种
不同内径规格的分体式铁氧体,一般内径从5mm~13mm不等。当信号线和回流线同时穿过铁氧体时,铁氧体对信号(差
模)没有影响,但会增加共
模电
流的阻抗。铁氧体的效果可以通过将电缆在铁氧体上多绕几圈或多用几个铁氧体来加强。但增加匝数的改进效果受到寄生电容的限制。
铁氧体的效果随着频率的升高而增加。铁氧体扼流圈的阻抗在10MHz处通常为几十欧姆,当频率超过
100
MHz时,阻抗升高到数百欧姆(具体值取决于形状和尺寸,铁氧体体积越大,阻抗越大)。不同厂家的产品或同一厂家的不同种类的铁氧体,其阻抗随频率的变化都有所不同。图5是尺寸相同(外径为5mm,长度为
11
mm)但材料不同的两种铁氧体的特性。
由于铁氧体扼流圈只不过是一个高损耗的电感,因此它只在低阻抗电路中才有作用。在高阻抗电路中使用,其效果很差甚至没有效果。大部分电路,特别是电缆,其阻抗随频率的变化很复杂,并且通常在10~1,000Ω范围内。因此单个铁氧体所提供的衰减很有限,一般在10
dB
左右,很少超过20dB。铁氧体扼流圈对于降低静电放电电流脉冲的快速上升率别有效,这种静电放电干扰可能会感应进内部电缆。瞬态参量会被铁氧体所吸收,而不是分流或反射到系统的
其它
部位。
图5两种不同材质的铁氧体特性
要充分发挥铁氧体的性能,下面一些注意事项十分重要:
1)铁氧体磁环(
磁珠
)的效果与电路阻抗有关:电路的阻抗越低,则铁氧体磁环或磁珠的滤波效果越好。因此,在一般铁氧体材料的产品手册中,并不给出铁氧体材料的插入损耗,而是给出铁氧体材料的阻抗,铁氧体材料的阻抗越大,滤波效果也越好。
2)电流的影响:当穿过铁氧体的导线中流过较大的电流时,滤波器的低频插入损耗会变小,高频插入损耗变化不大。要避免这种情况发生,在
电源线
上使用时,可以将电源线与电源回流线同时穿过铁氧体。
3)铁氧体材料的选择:根据要抑制干扰的频率不同,选择不同磁导率的铁氧体材料。铁氧体材料的磁导率越高,低频的阻抗越大,高频的阻抗越小。
4)铁氧体磁环的尺寸确定:磁环的内外径差越大,轴向越长,阻抗越大。但内径一定要包紧导线。因此,要获得大的衰减,在铁氧体磁环内径包紧导线的前提下,尽量使用体积较大的磁环。
5)共模扼流圈的匝数:增加穿过磁环的匝数可以增加低频的阻抗,但是由于寄生电容增加,高频的阻抗会减小。盲目增加匝数来增加衰减量是一个常见的错误。当需要抑制的干扰频带较宽时,可在两个磁环上绕不同的匝数。
6)电缆上铁氧体磁环的个数:增加电缆上的铁氧体磁环的个数,可以增加低频的阻抗,但高频的阻抗会减小。这是因为寄生电容增加的缘故。
7)铁氧体磁环的安装位置:一般尽量靠近干扰源。对于屏蔽机箱上的电缆,磁环要尽量靠近机箱的电缆进出口。与电容式滤波
连接器
一起使用效果更好:由于铁氧体磁环的效果取决于电路的阻抗,电路的阻抗越低,则磁环的效果越明显。因此当原来的电缆两端安装了电容式滤波连接器时,其阻抗很低,磁环的效果更明显。
解决方案
,
滤波器
,
铁氧体
相关帖子
大、中型视频会议解决方案
水泥生产线的PLC分布控制
建筑自动化解决方案
饮用水厂解决方案
隧道解决方案
PCB数控钻铣床控制系统解决方案
基于工业以太网的集成式全分布污水处理控制系统
中阶企业储存大容量、高效能、高数据保护解决方案
论坛发布的最新版14.24使用时出现下列问题,有解决方案么?
飞凌嵌入式参加2014 第四季度TI工业应用研讨会
举报
回复
返回列表
*
滑块验证:
高级模式
B
Color
Image
Link
Quote
Code
Smilies
您需要登录后才可以回帖
登录
|
注册会员
本版积分规则
发表回复
回帖后跳转到最后一页
浏览过的版块
原理图论坛
Allegro论坛
外围器件论坛
模电数电论坛
回复
转播
评分
分享
打开支付宝扫一扫,最高立得1212元红包
搜索
本版
帖子
用户
热搜:
传感器
51串口程序
电子管放大器
夾式電表
夾式電流
Mentor论坛
打印机
版块推荐
百宝箱
My 布拉格
无边框Z9
Z9Max
Z9mini
nubia动态
问题 & 建议
资源分享
爱拍
同城会
牛仔生活
查看论坛所有版块>>
每日签到
论坛任务
摄影技巧
跳蚤市场
互助问答
论坛导读
申请内测
红包中心
每日摇一摇
活动中心
网站地图
官方旗舰店
图文热点
VKL144A TSSOP48 点阵式液晶驱动芯片/低功
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VKL44A 封装形式:TSSOP48 概述 VKL144是
高抗干扰液晶显示驱动/省电液晶驱动IC/LCD
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VKL128 封装形式:SSOP44 概述 VKL128是一
VK2C23A/B LQFP64/48LCD驱动控制器/高抗干
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C23A/B 封装形式:LQFP64/48 概述 VK2C
高抗干扰液晶驱动/点阵式液晶显示IC/VK2C21
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21D 封装形式:SOP16 概述 VK2C21D是
I2C通信接口段码液晶驱动芯片VK2C21C SOP20
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21C 封装形式:SOP20 概述 VK2C21C是
更多
精华推荐
VKL144A TSSOP48 点阵式液晶驱动芯片/低功
高抗干扰液晶显示驱动/省电液晶驱动IC/LCD
VK2C23A/B LQFP64/48LCD驱动控制器/高抗干
高抗干扰液晶驱动/点阵式液晶显示IC/VK2C21
I2C通信接口段码液晶驱动芯片VK2C21C SOP20
VK2C21B SOP24高抗干扰LCD液晶段码驱动芯片
低成本、高性能、带EEPROM了解一下
工控仪表/水电气表LCD驱动/抗干扰液晶段码
更多
社区学堂
VKL144A TSSOP48 点阵式液晶驱动芯片/
高抗干扰液晶显示驱动/省电液晶驱动IC/
VKL144A TSSOP48 点阵式液晶驱动芯片/低功
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VKL44A 封装形式:TSSOP48 概述 VKL144是
高抗干扰液晶显示驱动/省电液晶驱动IC/LCD
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VKL128 封装形式:SSOP44 概述 VKL128是一
VK2C23A/B LQFP64/48LCD驱动控制器/高抗干
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C23A/B 封装形式:LQFP64/48 概述 VK2C
更多
客服中心
QQ:187196467
服务时间:周一至周日 8:30-20:30
在线客服
客服微博
产品咨询
售后中心
关注我们
关于我们
关于我们
友情链接
联系我们
帮助中心
网友中心
购买须知
支付方式
服务支持
资源下载
售后服务
定制流程
关注我们
官方微博
官方空间
官方微信
QQ:187196467
周一到周日 8:30-22:00 (全年无休)
7 x 24小时在线客服
手机版
Powered by
MCUZX!
X3.4 © 2008-2015
MCU资讯论坛
版权所有
京ICP备18035221号-2
客服QQ: 187196467
技术支持:
MCU资讯论坛
|
网站地图
快速回复
返回顶部
返回列表