EMC理论基础知识——滤波设计

滤波电路的基本概念

滤波电路是由电感、电容、电阻、铁氧体磁珠和共模线圈构成的频率选择性网络，低通滤波器是电磁兼容抑制技术中普遍应用的滤波器。为了减小电源和信号线缆对外辐射，接口电路和电源电路必须进行滤波设计。

滤波电路的效能取决于滤波电路两边的阻抗特性，在低阻抗电路中，简单的电感滤波电路可以得到 40dB 的衰减，而在高阻抗电路中，几乎没有作用；在高阻抗电路中，简单的电容滤波电路可以得到很好的滤波效果，在低阻抗电路中几乎不起作用。在滤波电路设计中，电容靠近高阻抗电路设计，电感靠近低阻抗电路设计。

电容器的插入损耗随频率的增加而增加，直到频率达到自谐振频率后，由于存在导线和电容器电极的电感在电路上与电容串联，于是插入损耗开始下降。

电源EMI滤波器

电源 EMI 滤波器是一种无源双向网络，它一端接电源，另一端接负载。在所关心的衰减频带的较高频段，可把电源 EMI 滤波器看作是“阻抗失配网络”。

电源滤波器产品


电路原理图

网络分析结果表明，滤波器阻抗两侧端口阻抗失配越大，对电磁干扰能量的衰减就越是有效。由于电源线侧的共模阻抗一般比较低，所以滤波器电源侧的阻抗一般比较高。为了得到较好的滤波效果，对低阻抗的电源侧，应配高输入阻抗的滤波器；对高输入阻抗的负载侧，则应配低输出阻抗的滤波器。

普通的电源滤波器对于数十兆以下的干扰信号有较好的滤波作用，在较高频段，由于电容的电感效应，其滤波性能将会下降。对于频率较高的干扰情况，要使用馈通式滤波器。该滤波器由于其结构特点，具有良好的滤波特性，其有效频段可以扩展到 GHz，因此在无线产品中使用较多。

滤波器的使用，最重要的问题是接地问题。只有接地良好的滤波器才能发挥其滤波作用，否则是没有价值的。滤波器使用要注意以下问题：

1） 滤波器放置在电源的入口位置；

2） 馈通滤波器要放置在机箱（机柜）的金属壁上；

3） 滤波器直接与机柜紧密连接，滤波器下面不能涂保护漆；

4） 滤波器的输入输出引线不能并行，交叉。