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。ZQZUZE01U20U2(ω)U1aF=20lg=20lgU2(ω)2U2ZQ滤ZUU1波E2器阻抗失配•如ZQ＝ZE＝Z＝R0，传输最大功率Pmax＝2U1/4Rg2•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⎛⎞U1as=20lg⎜⎟⎝⎠2U2级联网络的四端口表示AZL+B+CZgZL+DZgas=20lgZg+ZL5.2按通带设计滤波器5.2.1低通电容滤波器Z∗ZZ+CEQZ+Za=20lgCEZFQZC∗ZEZC+ZEU12IL=10lg[1+(πfR0C)]UZ26dB/倍频程CE20dB/10倍频程杂散参数和谐振1Z=CωCZC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ZLZL=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∗ZZ+Z+CEQL12dB/倍频程ZC+ZEaF=20lgZC∗ZE40dB/10倍频程ZC+ZELZQZQU1U2LCZEU0U1U2CZE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0r2πLC22⎡(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=2CR0杂散参数使高频衰减变F=f/f0差。1R0f0==,(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1GHz5.2.4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=22CR0器的方法改进高Fff=/0频性能。11Rfd====0,(1时)0常用于很低频需π2LCππLRC201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。CR2d=0，为阻尼比两个电抗器尺寸2LFff=/0较大。11R0fd0====,(1时)π