预览加载中，请您耐心等待几秒...

电磁兼容讲义-5.pdf

预览
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲，该文档总共61页，到这已经超出免费预览范围，如果喜欢就直接下载吧～

下载提示 文本预览

如果您无法下载资料，请参考说明：

1、部分资料下载需要金币，请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档，再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压，在使用对应软件打开

电磁兼容讲义-5 第5章无源的消干扰组件 •滤波器（稳态干扰）； •过电压保护器（暂态干扰）； •光耦合器和光导线（电隔离）； •隔离变压器（电隔离）； •电磁屏蔽（电磁场干扰）。同样是无源的 消干扰组件，因为它的作用大，将在下一 章专门讨论。 5.1滤波器基本概念 用于滤除稳态干扰。 •重点不在设计，而是了解。 •滤波器相当于一个分压器，它对不同频 率的电压有不同的分压比，对有用信 号，其分压比接近于1；对干扰信号， 其分压比越大越好（输出电压越小）。 •分低通、高通、带通、带阻四种。 滤波阻尼和插入损耗 •滤波阻尼：反映加滤波器前后的干扰电压 比，aF=20lg(Vin/Vout)，是频率的函数。 •插入损耗：输入阻抗、输出阻抗、传输阻 抗相等时候的滤波阻尼。 •“插入衰减”对评价同类滤波器时，有其实际 价值。但当接入实际使用时，并不能表示 真正的衰减效果。 Z QZ UZE0 1U2 0 U2(ω)U1 aF=20lg=20lg U2(ω)2U2 ZQ 滤 ZU U1波E2 器 阻抗失配 •如ZQ＝ZE＝Z＝R0，传输最大功率Pmax＝ 2 U1/4Rg 2 •插入滤波器以后，传输功率Pout＝U2/R0 ⎛1RU⎞ a=20lg⎜01⎟ s⎜2RU⎟ ⎝g2⎠ 阻抗匹配时 ⎛⎞U1 as=20lg⎜⎟ ⎝⎠2U2 级联网络的四端口表示 AZL+B+CZgZL+DZg as=20lg Zg+ZL 5.2按通带设计滤波器 5.2.1低通电容滤波器 Z∗Z Z+CE QZ+Z a=20lgCE ZF QZC∗ZE ZC+ZE U1 2 IL=10lg[1+(πfR0C)] U Z26dB/倍频程 CE 20dB/10倍频程 杂散参数和谐振 1 Z= CωC ZC 引线,极板的容性感性 杂散电感理想 电容 器 固有频率f 当源阻抗与负载阻抗很高时，电容滤波 器最有效。而当源阻抗和负载阻抗很低 时，效果最差 滤波电容器种类 •金属纸电容器，铝箔绕制可用于20MHz以下。 •低值云母及陶瓷电容器，200MHz以下。 •旁路电容器，谐振频率1GHz以上。 •电解电容，直流用。（直流输出端常加旁路电容 器） •钽电容器，属于电 解电容，体积小电 容大。高频特性差， 2~5MHz有 最低阻抗。 5.2.2低通电感滤波器 ⎡2⎤ IL=+10lg⎣1(πfL/R0)⎦ 当源阻抗和负载阻抗很低时，电感滤波器 最有效，感抗很高。 源阻抗和负载阻抗很高时，效果最差。 6dB/倍频程 20dB/10倍频程 杂散参数和谐振 理想线圈 ZL ZL=ωL 感性容性 杂散电容 固有频率f •空心绕制，引起干扰大 •不饱和铁氧体上绕制，敏感（磁路集中到磁芯） •钼合金上绕制 •铁粉芯上绕制，有损 单电容或电感滤波器的问题 •阻带边缘不够尖峭（6dB/倍频程） •解决不了负载阻抗与源阻抗不等的问题 （源阻抗大、负载阻抗小，或者源阻抗 小、负载阻抗大时） 5.2.3低通L型（LC）滤波器 Z∗Z Z+Z+CE QL12dB/倍频程 ZC+ZE aF=20lg ZC∗ZE40dB/10倍频程 ZC+ZE L ZQ ZQ U1 U2L CZE U0U1 U2 CZE 阻抗匹配 •源阻抗与负载阻抗相等时，插入损耗C接入 方向无关。 •源阻抗与负载阻抗不等时，C接入高阻端。 •低阻抗高阻抗高阻抗低阻抗 插入衰减和谐振 1 •源阻抗＝负载阻抗＝R时f=，谐振频率 0r2πLC 22 ⎡(1−d)F4⎤ IL=10lg⎢1++F⎥ ⎣2d⎦发生谐振时，IL变为插 L入增益。 ，为阻尼比 d=2 CR0杂散参数使高频衰减变 F=f/f0差。 1R0 f0==,(d=1时)对瞬态信号，可能振 2πR0C2πL荡。 1 ，时 f0=(d≠1)商用L型滤波器可工作 π2LC 至1GHz 5.2.4低通π型滤波器 插入衰减与滤波特性 224 ⎡⎤(1−−dF)2F(1d)6对瞬态干扰不是 ILF=+10lg⎢⎥12/3−1/3+ ⎣⎦dd非常有效，可用 L金属罩屏蔽滤波 ，为阻尼比 d=2 2CR0器的方法改进高 Fff=/0频性能。 11R fd====0,(1时) 0常用于很低频需 π2LCππLRC20 1要大衰减的场 ，时 fd0=≠21/3(1) π(4RLC0)合，如屏蔽室电 源线的滤波。 5.2.5低通T型滤波器 插入衰减和滤波特性 224 ⎡⎤(1−−dF)F(1d)6对瞬态干扰有 ILF=+10lg⎢⎥12/3−1/3+ ⎣⎦dd效。 CR2 d=0，为阻尼比两个电抗器尺寸 2L Fff=/0较大。 11R0 fd0====,(1时)π