1、第三部分干扰滤波技术2002年7月 杨继深第1页，共47页。滤波器的作用信号滤波器电源滤波器切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。2002年7月 杨继深第2页，共47页。干扰电流的种类共模干扰电流差模干扰电流电子设备2002年7月 杨继深第3页，共47页。干扰滤波器的种类衰减衰减衰减衰减低通带通高通带阻3dB截止频率2002年7月 杨继深第4页，共47页。低通滤波器类型CTL反2002年7月 杨继深第5页，共47页。低通滤波器的阶数20406080100 fc 10fc 100fc 1000fc 5阶 4阶 3阶 2阶 1阶2002年7月 杨继深第6页，共47页。滤
2、波器的插入损耗滤波器V1V2IL=20lg（V1/V2）同轴电缆同轴电缆同轴电缆2002年7月 杨继深第7页，共47页。实际电容器的特性ZC实际电容理想电容f引线长1.6mm的陶瓷电容器 电容量 谐振频率(MHZ)1 F 1.7 0.1 F 4 0.01F 12.6 3300 pF 19.3 1100 pF 33 680 pF 42.5 330 pF 601/2 LCCL2002年7月 杨继深第8页，共47页。实际电感器的特性ZL理想电感实际电感f 电感量 （H）谐振频率 (MHZ)3.4 45 8.8 28 68 5.7 125 2.6 500 1.2 绕在铁粉芯上的电感1/2 LCLC20
3、02年7月 杨继深第9页，共47页。克服电容非理想性的方法电容并联 LC并联 电感并联衰减频率小电容大电容并联电容频率衰减三端电容普通电容 30 70 1GHz206040大容量小容量2002年7月 杨继深第10页，共47页。宽带滤波的方案80插入损耗频率穿心电容器的特殊安装方式使它具有很低的接地电感，几乎没有空间耦合1GHz2002年7月 杨继深第11页，共47页。克服电感寄生电容的方法尽量单层串联后减小2002年7月 杨继深第12页，共47页。干扰抑制铁氧体磁芯Z=jL+R RZLR(f)1MHz 10MHz 100MHz 1000MHz2002年7月 杨继深第13页，共47页。信号滤波器
4、的安装位置板上滤波器普通连接器馈通滤波器屏蔽机箱2002年7月 杨继深第14页，共47页。板上滤波器安装的注意事项滤波器要并排安装线路板的干净地与金属机箱或大金属板紧密搭接为滤波设置干净地在接口处设置档板2002年7月 杨继深第15页，共47页。面板上安装滤波器的方法焊接螺装加垫片电磁密封衬垫电磁密封衬垫滤波阵列板或滤波连接器隔离舱2002年7月 杨继深第16页，共47页。共模扼流圈的构造共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁芯不会饱和。2002年7月 杨继深第17页，共47页。电源线滤波器的特性损耗频率理想滤波器特性实际滤波器特性2002年7月 杨继深第18页，共47页。电源线滤波
5、器的基本电路共模扼流圈差模电容共模电容共模电容2002年7月 杨继深第19页，共47页。改善滤波器高频特性的方法100kHz 1MHz 10MHz 30MHz80604020dd=5mmd=10mmd=15mm插入损耗或分段绕制或多个电感串联2002年7月 杨继深第20页，共47页。电源线滤波器的错误安装PCB滤波器滤波器输入线过长输入、输出耦合PCB2002年7月 杨继深第21页，共47页。电源线滤波器的错误安装滤波器绝缘漆PCB滤波器通过细线接地，高频效果很差！接地线2002年7月 杨继深第22页，共47页。滤波器的正确安装滤波器PCB 滤波器直接接地尽量短 输入、输出线隔离滤波器安装在线
6、路板上时，在电源线入口处增加一只高频共模滤波器电源PCB滤波电路2002年7月 杨继深第23页，共47页。第四部分接地与搭接2002年7月 杨继深第24页，共47页。安全地220V0V+2002年7月 杨继深第25页，共47页。信号地定义：信号电流流回信号源的低阻抗路径2002年7月 杨继深第26页，共47页。导线的阻抗频率 Hz d=0.65cm 10cm 1m d=0.27cm 10cm 1m d=0.06cm 10cm 1m d=0.04cm 10cm 1m 10Hz 51.4 517 327 3.28m 5.29m 52.9m 13.3m 133m 1k 429 7.14m 632 8
7、.91m 5.34m 53.9m 14m 144m 100k 42.6m 712m 54m 828m 71.6m 1.0 90.3m 1.07 1M 426m 7.12 540m 8.28 714m 10 783m 10.6 5M 2.13 35.5 2.7 41.3 3.57 50 3.86 53 10M 4.26 71.2 5.4 82.8 7.14 100 7.7 106 50M 21.3 356 27 414 35.7 500 38.5 530 100M 42.6 54 71.4 77 150M 63.9 81 107 115 2002年7月 杨继深第27页，共47页。地线问题地环路I
8、GVGVN地环路I1I22002年7月 杨继深第28页，共47页。隔离变压器屏蔽层只能接2点！C1C2VG12屏蔽CPVGVSVNRL2002年7月 杨继深第29页，共47页。共模扼流圈的作用VsR1R1RLLVGIN1IN2ISVS+VN=R1/LVN/VGRL/（RS+RL）Mf2002年7月 杨继深第30页，共47页。平衡电路对地环路干扰的抑制VGRS1VS1RS2RL2RL1VS2 IN1IN2ISVL2002年7月 杨继深第31页，共47页。地线问题公共阻抗耦合电路1电路2地电流1地电流2公共地阻抗V改进1改进22002年7月 杨继深第32页，共47页。接地方式种类 信号接地方式 并
9、联单点接地 串联单点接地 混合接地 多点接地 单点接地2002年7月 杨继深第33页，共47页。串联和并联单点接地123123串联单点接地并联单点接地I1I2I3I1I2I3ABCABCR1R2R32002年7月 杨继深第34页，共47页。单点接地对噪声的抑制RC1RC1RC2RC2RSRSRGRGRLRLZSGVGVSVSVG2002年7月 杨继深第35页，共47页。多点接地R1R2R3L1L2L3电路1电路2电路32002年7月 杨继深第36页，共47页。混合接地Vs地电流RsVs安全接地Rs安全接地地环路电流2002年7月 杨继深第37页，共47页。屏蔽电缆的接地V0vHE2002年7月
10、 杨继深第38页，共47页。电缆接地带来的问题ISISLSRSVOUTMVINVINVOUT=VOUT+ISRS噪声2002年7月 杨继深第39页，共47页。电缆屏蔽层接地位置屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽同轴线屏蔽同轴线屏蔽同轴线2002年7月 杨继深第40页，共47页。接地位置不当造成的干扰 稳压电源 稳压电源 火灾报警器 火灾报警器2002年7月 杨继深第41页，共47页。搭接 电子设备中，金属部件之间的低阻抗连接称为搭接。例如：电缆屏蔽层与机箱之间搭接屏蔽体上不同部分之间的搭接 滤波器与机箱之间的搭接 不同机箱之间的地线搭接2002年7月 杨继深第42页，共47页。搭接不良的滤波器
11、滤波器接地阻抗预期干扰电流路径实际干扰电流路径2002年7月 杨继深第43页，共47页。搭接不良的机箱VI航天飞行器上的搭接阻抗要小于2.5m!2002年7月 杨继深第44页，共47页。搭接阻抗的测量机柜搭接阻抗频率寄生电容导线电感并联谐振点IZ=V/IV2002年7月 杨继深第45页，共47页。搭接面的腐蚀金属 电极电位 金属 电极电位 镁/镁合金-2.37 铍-1.85 铜+0.34 铝-1.66 蒙乃尔合金 锌-0.76 不锈钢 铬-0.74 银+0.799 铁/钢/铸铁-0.44 铂+1.200 镉-0.4 金+1.420 镍-0.25 锡-0.14 铅-0.13 IIVIIIII2002年7月 杨继深第46页，共47页。演讲完毕，谢谢观看！第47页，共47页。
