重点解析汽车音响直流电源滤波器的设计
电源滤波器制作方法
电源滤波器制作方法电源滤波器是一种用于消除电源中的噪声和干扰信号的电子器件。
它的作用是净化电源信号，使电器设备获得稳定、纯净的电能，从而保证设备的正常工作和延长设备的使用寿命。
本文将详细介绍电源滤波器的制作方法。
一、材料准备制作电源滤波器所需的材料有：1. 电源滤波器芯片：常见的有L型滤波器和π型滤波器，可以根据需要选择合适的芯片。
2. 电感线圈：它是电源滤波器的重要组成部分，用于滤除高频噪声。
3. 电容器：用于滤除低频噪声。
4. 电源连接线：将电源滤波器与电器设备连接。
二、制作步骤1. 选择合适的滤波器芯片：根据电器设备的功率和工作电压，选择合适的滤波器芯片。
一般来说，L型滤波器适用于功率较小的设备，而π型滤波器适用于功率较大的设备。
2. 连接电感线圈：将电感线圈连接到滤波器芯片的输入端和输出端。
电感线圈的连接方式要根据滤波器芯片的引脚布局来确定。
3. 连接电容器：将电容器连接到滤波器芯片的输入端和地线上。
电容器的连接方式也要根据滤波器芯片的引脚布局来确定。
4. 连接电源线：将电源线连接到滤波器芯片的输入端和电源上。
这样，电源滤波器就可以工作了。
三、注意事项在制作电源滤波器时，需要注意以下几点：1. 确保滤波器芯片的输入端和输出端的连接正确，避免反向连接导致滤波效果降低或损坏滤波器芯片。
2. 选择合适的电感线圈和电容器，使其满足设备的功率和工作电压要求。
3. 确保电源线和滤波器芯片的连接牢固可靠，避免接触不良导致电源滤波器失效。
4. 在连接电源线时，注意电源的极性，避免反向连接导致电源滤波器无法正常工作。
四、使用和维护1. 安装电源滤波器时，应将其放置在离电器设备尽可能近的位置，以减少干扰信号的传播距离。
2. 定期检查电源滤波器的连接是否松动，如有松动应及时紧固，以保证滤波效果。
3. 如发现电源滤波器工作异常或效果降低，应及时更换滤波器芯片或维修电源滤波器。
电源滤波器是一种用于消除电源中噪声和干扰信号的重要电子器件。
直流电源滤波器的原理
直流电源滤波器的原理直流电源滤波器是将直流电源的输出进行滤波处理，使其尽量接近纯直流的电压输出。
滤波器的设计原理基于电容器和电感器的特性，通过将滤波器与直流电源串联连接，利用电容器和电感器的频率特性进行滤波处理。
滤波器的工作原理主要分为三个阶段：首先是整流阶段，其次是滤波阶段，最后是稳压阶段。
在整流阶段，通过整流电路将交流电源转换为直流电源。
这个过程中，交流电源中的负半周被去除，只有正半周得以保留。
这样就形成了一个半波整流的电流输出。
接下来是滤波阶段，该阶段利用电容器和电感器的特性进行滤波处理，以减少直流电源中的波动和纹波。
电容器具有对于高频信号的低阻抗，而对低频信号具有较高的阻抗。
所以，通过串联连接一个电容器，可以将高频成分去除，并保留低频成分。
电感器则相反，对高频信号具有较高阻抗，对低频信号具有较低的阻抗。
因此，串联电感器可以消除低频纹波，保留高频信号。
将电容器和电感器进行并联或串联可以实现对不同频率信号的滤波。
最后是稳压阶段，滤波器在滤波后的输出可能仍然存在一定的波动，为了减小这种波动，可以通过稳压措施来实现。
常见的稳压方式有电阻分压稳压和稳压二极管稳压。
电阻分压稳压利用电阻分压原理，在滤波后的输出电压前串联一个电阻分压电路，使得输出电压稳定在一定值。
稳压二极管稳压则是通过在电路中加入稳压二极管，使得在一定电压范围内，其电阻相对固定，从而实现电压的稳定输出。
总结来说，直流电源滤波器的工作原理基于电容器和电感器的特性，通过整流、滤波和稳压三个阶段对直流电源的输出进行滤波和稳定处理，以获得接近纯直流的电压输出。
这样可以确保直流电源的电压稳定性和电能质量，使其能够满足各种电气设备和电子器件的工作要求。
汽车音响直流电源滤波器的设计
汽车音响直流电源滤波器的设计1．汽车电气系统简述近年来，随着汽车功能的不断增加和系统可靠性要求的不断提高，越来越多的电子控制单元（ECU）被引入到汽车设计中，汽车中的电气系统变得越来越复杂，已经成为汽车系统总成的核心。
通常，汽车的电气系统分为供电系统和用电设备两部分。
供电系统是指给用电设备产生、分配和传递电能装置的总称，它包括发电机、蓄电池、电线束、开关及继电器等，具有低压和直流的特点。
汽车用电设备是指汽车电气系统中需要电源供给的设备，如：起动机、空调，音响，车灯，ABS 等等，其所需的电能由两个电源供给，即：发电机和蓄电池。
其具有单线制供电特点，即：所有用电设备均并联。
蓄电池和发电机的电源正极和各用电设备只用一根导线相连，而电源的负极搭接到汽车底盘上，俗称负极搭铁，利用发动机体、汽车车架和车身等金属机体作为一公共电流回路。
下图为一汽车的电气系统概要框图（见图1）。
图1汽车内的供电是低压电路的供压，属于安全电压范围，其额定电压有6V、12V、24V 三种。
目前汽油车普遍采用12V 电源，而柴油汽车则多采用24V 电源。
汽车发动机点火系和起动系统均由蓄电池供电，蓄电池为直流电源，因此，向蓄电池充电也必须采用直流电方式。
汽车里通常采用的硅整流交流发电机其本质是一台三相同步交流发电机，通过硅二极管整流后提供直流充电电流。
发电机是由汽车发动机拖动而工作的，在汽车正常运行时，发电机在汽车上是主要的供电电源，供给全车除起动机外的一切电气设备的电能，并将多余的电能向蓄电池充电，使蓄电池始终处于完好的荷电状态。
蓄电池是供电系统的辅助电源，当发动机处于起动或低速运转时，发电机不能发电或发出的电压很低，此时点火系及其它用电设备所需的电能则完全由蓄电池供给。
同时，当用电设备所需的功率超过发电机所输出的功率时，蓄电池与发电机共同向用电设备供电。
在发电机供电的情况下，电源系统中有很高的脉冲电流，随着不同用电设备的启用或关闭，在各个负载中的脉冲电流也相应变化。
车载滤波器的设计与优化研究
车载滤波器的设计与优化研究随着汽车普及率提高，车辆在行驶中产生的噪音和污染问题越来越严重。
为了保护驾驶者的健康和提高乘坐体验，车载滤波器作为一种有效的净化装置成为了人们关注的焦点。
车载滤波器的设计与优化研究也是一个重要的课题。
一、车载滤波器的基本原理车载滤波器的基本原理是利用一系列过滤器来去除空气中的异味、有害气体和细小颗粒物等。
它的工作流程类似于室内空气净化器，主要包括预过滤、空气清洁、过滤器阻抗调节、除臭等环节，最终实现清洁、健康、舒适的驾驶环境。
二、车载滤波器设计的要点1.选材车载滤波器选材应考虑到过滤效率和阻力两个方面。
过滤效率越高，滤芯材料的损失阻力就越大，影响空气的流通性能。
因此，选材时需要综合考虑材料的损失系数和处理量，选择适合的材料才能保证过滤器的效率和通畅性。
2.布局车载滤波器的布局需要符合车身空间的限制和空气的流通规律。
通常情况下，车载滤波器的布局可以通过分离法、嵌套法等多种方法来进行优化。
例如，可以将滤芯垂直安装，方便更换;或者可以采用整机分离的方法，使得滤芯更方便清洗和保养。
3.避免二次污染为了避免二次污染，车载滤波器需要具备反吹或者同步清洗功能。
也就是说，滤芯需要实现可重复使用或者换芯式设计，以达到长期使用的目的。
此外，还需要考虑滤芯的自清洁性能，降低滤芯的维修成本和维修频率。
三、优化研究为了提高车载滤波器的滤芯效率和透气性能，在设计方案中借鉴现代过滤器的一些优化方法是非常必要的。
例如，可采用多层复合，将粗、细、预过滤层加以协调，优化滤芯的过滤效率和阻力。
或者在细小颗粒物的过滤上，引入静电吸附等高效技术，提高滤芯颗粒物捕捉率。
当然，在优化方案中，还需要综合考虑各项技术的成本和使用效率。
总之，车载滤波器的设计与优化研究，是一项既重要又复杂的工作。
在可持续发展和环保意识逐渐深入人心的今天，车载滤波器的应用将进一步扩大，更为先进、更为高效的设计方案的研究也将层出不穷，为驾驶者提供更为健康、舒适的行车环境。
音响电源整流滤波方式新探讨
音响电源整流滤波方式新探讨常规的整流滤波电路，对于单相电路而言，一般地是先经过1个全桥整流，成为单相直流纹波电压，而后依靠电容来滤波得到直流平波电压。
如下图所示这种常规整流滤波电路，在后级加负载后的情况下，整流电路上表现为接近交流电压波形的峰值附近有非常集中的高密度高能量电流通过，后级的全时区电流都在该短时间内得到补充，换句话说，后级的全时区电流被挤在该短时间内全额补充，后级电容只起到蓄能放电平滑的作用（不能提供有功电流）。
表现为电流幅值的挤高和负载电流波形的频率的挤高。
下图是某一电路，电源直流电压正负各,滤波电容正负各1000UF,在负载1KHZ正弦波峰值2A，整流后滤波前串的Ω电阻上测到的电压波形。
另外，在该短时电流区外，电源只能依靠电容的储能提供，表现为电压的下降，这一部分时间的电源的特性呈现为电容型特性，尤其是瞬时大电流脉冲特性非常差。
下图为空载时为的普通整流滤波直流电压，滤波电容正负各1000UF,在负载1KHZ正弦波峰值2A的情况下，测得的直流电压波形。
下图为同时变压器输出波形。
从原先的空载峰峰值44VX2下跌为。
在音响电源中，不管其后续电路采用了何种降压稳压措施，从电流的通路角度讲，整个电路的特性都将受到这整流滤波电路特性的瓶颈限制。
现提出一种变形的整流稳压滤波电路，如下图所示。
这里用LM317及其外围器件作为稳压电路部分，实际上也可用其他稳压电路代替。
负电源用LM337及其相应外围器件组成。
整流之后的波形不经滤波电容的峰值保持，而直接进入降压稳压环节，拓宽变压器的输出时长，以改善上述提到的普通整流滤波电路的缺点。
如果采用三相输出变压器，降压稳压值选在三相6脉波的最低点电压之下，则能保证正（和负）电源任何时刻都有变压器绕组输出直接提供电流经过整流到降压稳压回路，保证了全时区输出。
这样就完全避免了上文提到的电容性电源的缺点。
这种稳压整流电路由于存在整流与不整流的2个时区段，并且模拟稳压电路必定存在稳压值的差异，一级稳压会有少量特定的纹波，可以再加一级降压稳压电路滤除一级的纹波。
音响电源滤波器
音响电源滤波器1. 引言音响电源滤波器是一种用于消除电源线中噪音和干扰的电子设备。
在音频系统中，稳定、干净的电源供应对音质影响很大，而电源线中的噪音和杂散干扰会直接传播到音频设备中，导致音频信号的质量下降。
音响电源滤波器通过滤除这些干扰信号，提供一个纯净的电源环境，从而提升音响系统的性能和听觉体验。
本文将介绍音响电源滤波器的工作原理、常见类型和选择要点，帮助读者了解如何选择适合自己音响系统的滤波器，并最大限度地提升音质。
2. 工作原理音响电源滤波器主要通过电源线中的滤波部件（如电容器和电感器）对不同频率的干扰信号进行滤除。
以下是滤波器的工作原理：•电容滤波: 电容器通过存储和释放电荷的方式滤除高频噪音和杂散信号，使其不会传播到音频设备中。
较大的电容值可以提供更好的滤波效果，但也会增加成本和体积。
•电感滤波: 电感器通过自感性使低频信号能够通过，而将高频噪音阻断。
与电容滤波器相比，电感滤波器能够提供更高的衰减效果，使得滤波结果更加理想。
•滤波器排列组合: 常见的音响电源滤波器会使用多个电容器和电感器的排列组合方式，以实现对不同频率范围内干扰信号的滤波。
例如，低通滤波器主要滤除高频信号，而高通滤波器则滤除低频信号，这样可以实现全频段的滤波效果。
3. 常见类型根据滤波器的功能和用途，可以将音响电源滤波器分为不同的类型。
以下是几种常见的音响电源滤波器类型：•插头式滤波器：这种滤波器直接插入电源插座和音响设备之间，通过滤除电源中的噪音信号来提升音质。
它具有安装简单、移动方便的特点，适用于小型音响系统和便携式设备。
•机箱式滤波器：这种滤波器通常内置在音响设备的机箱中，通过对电源线进行滤波改善音质。
由于其直接接触音响设备，滤波效果更加显著，适用于大型高保真音响系统。
•配电箱式滤波器：这种滤波器通过在配电箱或电源柜中安装滤波器模块，对整个电源供应系统进行滤波。
它适用于大型音频场所，如演播室和会议厅，能够有效减少电源线中的噪音和电磁干扰。
电源滤波器的设计探讨讲解
电源滤波器的设计探讨由创新网小编于星期一, 2014-11-24 15:57 发表摘要：电源EMI 滤波器是一种抑制传导发射和辐射发射非常有效的方法。
分析了电源线上的干扰类型，开关电源产生EMI 的原理及其拓扑结构。
讨论了电源EMI 滤波器的设计和器件选取原则，并提出有关安装电源EMI 滤波器时应注意的几个问题。
1 引言电磁干扰（EMI）是指任何能中断、阻碍、降低或限制通信电子设备有效性能的电磁能量。
它分为传导干扰和辐射干扰。
传导干扰又可分为共模干扰和差模干扰。
辐射干扰也可分为共模干扰和差模干扰。
造成EMI 的3 种因素是：1）电磁干扰源；2）被干扰的敏感设备；3）耦合路径或称为耦合通道。
共模干扰是指电源线对大地或中线对大地之间的电位差。
对于三相电路来说，共模干扰存在于任何一相与大地之间。
共模电流是在相线（或中线）和地线之间流动的、相位相同的电流，共模电流一般利用外部接地系统、电缆、金属制品等作为电流的返回路径。
差模干扰是指存在于电源相线与中线之间，对于三相电路来说，差模干扰还存在于相线与相线之间。
差模电流是往返于相线和中线之间且相位相反的电流。
2 EMI 滤波器的插入损耗在开关电源中，主要的EMI 骚扰源是功率半导体器件开关动作产生的dv/dt 和di/dt，所以在设计EMI 电源滤波器上，就是对开关频率及其高次谐波的噪声给予足够的衰减。
一般性能的电源滤波器的结构如图1 所示：电源滤波器一般用来抑制30 MHz 以下频率范围的噪音，但对30 MHz 以上的辐射发射干扰也有一定的抑制作用。
根据开关电源共模、差模干扰的特点，可以按干扰的分布大概划分为3 个：0.15~0.5 MHz 差模干扰为主；0.5~5 MHz 差模、共模干扰共存；5~30 MHz 共模干扰为主；其简单的列线图，如图2 所示。
EMI 电源滤波器对干扰信号的抑制能力用插入损耗来衡量，插入损耗是滤波器最重要的技术参数之一。
它是频率的函数。
滤波器的设计流程与步骤
滤波器的设计流程与步骤滤波器是一种电子器件或电路，用于改变信号的频率特性。
在电子领域，滤波器被广泛应用于信号处理、通信系统、音频设备等方面。
设计一个滤波器需要遵循一定的流程与步骤，本文将介绍滤波器设计的一般流程，并详细探讨每个步骤的具体内容。
第一步：需求分析在滤波器设计之前，首先需要明确设计滤波器的需求。
这包括确定滤波器的类型（如低通、高通、带通、带阻等），频率范围、阻带衰减要求、插入损耗限制等。
需求分析阶段的目标是明确设计滤波器所需的功能和性能规格。
第二步：选择滤波器结构根据需求分析的结果，根据不同的滤波器类型和频率范围，选择适合的滤波器结构。
常见的滤波器结构包括RC滤波器、LC滤波器、激励响应滤波器、数字滤波器等。
选择滤波器结构时需要综合考虑设计的难度、性能指标和实际应用需求。
第三步：确定滤波器规格在选择滤波器结构后，需要进一步确定滤波器的规格。
这包括确定滤波器的阶数、各个截止频率的具体数值、通带和阻带的设定等。
可以利用相关的数学模型、理论计算或者实验手段来确定滤波器规格。
第四步：设计滤波器设计滤波器是滤波器设计流程的核心步骤。
根据滤波器的结构和规格，运用电路理论、数学模型等手段进行滤波器的具体设计。
这包括计算和选择滤波器元件的数值、确定元件的合适布局和连接方式，以及优化设计，以满足设计要求。
第五步：仿真与分析在设计完成后，进行滤波器的仿真和分析是十分重要的。
这可以通过使用模拟电路仿真软件、信号处理工具等进行。
通过仿真结果，可以评估滤波器的性能是否满足设计要求，并进行必要的调整和优化。
第六步：原型制作与测试设计完成后，需要制作滤波器的实际原型，并进行测试和验证。
这可以通过PCB设计和制作、元器件的选取和组装等方式完成。
通过实际测试，可以验证滤波器的性能指标，并进行必要的调整和改进。
第七步：性能验证与优化通过对原型滤波器的测试结果进行分析和评估，可以判断滤波器是否满足设计要求。
若不满足，则需要针对具体问题进行调整和优化。
自制音响电源滤波器的方案 详解音响电源滤波器应用
自制音响电源滤波器的方案详解音响电源滤波器应用本文主要介绍了关于自制音响电源滤波器方案思路，并详细描述了关于自制音响电源滤波器实际应用。
音响电源滤波器音响电源滤波器分为有感和无感。
一般采用无感电源滤波器，因为无感滤波器抑制杂波电流更好，输出电流更快，音质表现更加宽阔，细节更丰富，低频动态延伸更好。
音响电源滤波器的应用对于小功率电器如CD机、DVD机、前级等的音质是有所提高，主要表现在背景静噪方面。
对于汽车音响方面应用的效果也比较突出。
但如果是应用在家庭高级HIFI音响，那就需要配置高品质的电源滤波器，普通电源滤波器配置不当反而会制约电流的输出，影响效果。
应用在普通音响设备上，只能更多让声音变干净，提升音质更多只是图心理安慰而已。
自制音响电源滤波器的方案对音响产品来说，电源是至关重要的，甚至可以这么说，对音响器材电源的重要性是怎么重视都是不过分的。
笔者以前摩机时对电源的理解并不深，后来看了杭州朱师父写的一篇有关电源的文章后，才对电源产生了浓厚的兴趣，之后在摩机时候，加大了对电源的研究和实践，并深深地感觉到，摩电源以及摩电源周面系统比如说电源滤波器和电源线，是摩机所有方法中最有效的方法。
我们知道，在一个音响器材中，电源部分是基础，好比大楼的地基部分。
如果一个大楼的地基有了问题，那么这个大楼很难盖好，即使盖好了，在建设中间也要经过大量的补救工作，而且这个补救工作还不见的效果好。
目前国内的厂商恰恰做反了，就拿CD厂商来说，他们中间的大多数对电源部分往往忽略，而把精力放在DA转换芯片运放上，厂家这样做，是有其阴险的目的的。
因为现在大多数国内的厂家本身还造不出非常好的器材，只好用概念的炒做来吸引人的眼球，而要炒做概念，炒芯片显然要比炒电源方面的多。
就像国内的电脑厂商，总是拿CPU蒙人，但配套的主板，硬盘以及显卡都很差，这就导致国内的大。
电源电源滤波器设计 浅谈电源滤波器设计过程
电源电源滤波器设计浅谈电源滤波器设计过程本文主要介绍的就是关于电源滤波器的设计，为你揭晓设计电源滤波器过程中的方方面面。
电源滤波器电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路，又名“电源EMI滤波器”，或是“EMI电源滤波器”，一种无源双向网络，它的一端是电源，另一端是负载。
电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络：电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对电磁干扰的衰减就越有效。
滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。
电源滤波器工作原理电源滤波器就是对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电器设备。
电源滤波器的功能就是通过在电源线中接入电源滤波器，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。
利用电源滤波器的这个特性，可以将通过电源滤波器后的一个方波群或复合噪波，变成一个特定频率的正弦波。
大功率电源的滤波器如Satons、UBS、变频器等将会产生大量谐波电流，这类滤波器需采用有源电力滤波器APF。
APF可对2~50次谐波电流进行滤除。
电源滤波器结构电源滤波器一般都设计为只由电阻、电容及电感组成的被动滤波器，没有像晶体管之类的主动元件。
右图是一个电源滤波器的例子，电源滤波器的上方接电源，电源端有一个共模电感，也就是电源的二条线依同一个方向绕在铁心上，电源线上若有共模讯号，其在共模电感产生的磁场会相加，因此有较大的阻抗，而差模讯号在共模电感产生的磁场会互相抵消，因此可以流过共模电感。
电源流过的电流主要是差模的，但上面也可能会噪声以差模的形式出现，若要抑制差模噪声，需要另外使用差模电感，或是各相有个别的电感器。
在电源滤波器上会使用特别的安规解耦电容，分为X电容及Y电容二类：X电容：抑制差模干扰（电源线之间的干扰）。
音响等的电源滤波电路浅析
电源滤波电路整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67。
对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1／(4(RLC／T-1)。
(T为整流输出的直流脉动电压的周期。
)电阻滤波电路RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
如图1(B)RC滤波电路。
若用S表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。
由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。
在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就越好。
而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的电容量，又会增大电容器的体积和重量，实现起来也不现实。
这种电路一般用于负载电流比较小的场合.电感滤波电路根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同，由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。
因为电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。
（A）电容滤波（B） C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S'（C） L-C电感滤波（D）π型滤波或叫C-L-C滤波图1 无源滤波电路的基本形式并联的电容器C在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在电容器中。
汽车电器的滤波设计
汽车电器的滤波设计摘要本文通过介绍EMI滤波器，汽车直流电气系统的构成和直流滤波器的设计原则， 针对汽车音响，安全控制，动力总成，安全气囊等电源滤波器，以及模拟信号处理有源滤波器参数的确定进行介绍， 尤其是对各种考虑因素（Over Voltage和ISO7637-2中的各种脉冲模型）进行分析。
并分别对不同的噪声信号设计不同的滤波器，这里有针对电源系统得EMI 滤波器，针对直流电源噪声，包含抑制浪涌电流的直流电源滤波器，针对电路间连接的滤波设计，以及信号调整的二阶有源低通滤波器。
最后特别针对有源滤波器进行建模分析，这对电路系统中信号的转换，处理具有特别重要的意义，并设计一套发动机点火电路，并将点火信号进行转换，安全准确的送给引擎控制模块进行处理，我们省略了控制模块的电路，同样的，引出发动机的震动信号，经过有源滤波器滤除不需要的杂波，进行处理转换过后同样送给引擎控制模块处理。
由于震动信号由震动传感器侦测，这超出了本文所讨论的范畴，这里我们省略震动传感器电路。
重点不是点火电路，以及传感器电路本身，而是如何将富含噪声的点火信号，和发动机震动信号，滤除杂波，抽取有效的发动机震动信号，并将其调整到CPU可以侦测的范围，这样就可以将其进行数模转换，进行相应的运算处理。
关键字：汽车音响，直流电源滤波器，瞬态传导干扰脉冲，阻抗匹配，汽车电气系统，ISO7637，TVSFILTER DESIGN FOR VEHICLE CIRCUITABSTRACTTo introduce EMI filter, the system of vehicle power, and the design rules of power filter, this chapter defines the filter design for auto radio, safety and control system, powertrain and signal filter with supply, discuss how to choose all parameters, specially to analysis impulse module with various issues ( including Over V oltage and ISO7637-2). We design some filters for different noise, such as EMI filter to suppress EMI noise with high frequency for AC power, interconnect head filter to suppress conduct interfere for cables, direct current power filter to suppress surge current and DC noise, and analog signal filter to draw out available signals.Finally, we give a module for binomial low pass filter with supply and analysis them. That is very important for pressing signal in circuits. Another, we also design an ignition system circuit to detect the ignition signal of engine to CPU. Here, we ignore the CPU circuit, because that is not our emphases. In the same way, we also detect the dual knocks of engine and eliminate the needless noise. Filter transmits actual knocks to CPU of engine control module, also, we ignore the shake sensor our system for it is out of emphases subject. For us, it is more important that how to detect and draw out the available signal within filters, and how to make them be available for CPU circuit. So, the software of system can implement corresponding process or actions.Key words：Auto Radio, DC Power Filter, Conductive Interfere Impulses, Knocks, Ignition, ISO7637-2, TVS目 录第一章 绪论----------------------------------------------------------------------------------------------11.1引言-----------------------------------------------------------------------------------------------11.2主要内容-----------------------------------------------------------------------------------------2 第二章 EMI滤波器设计方法-------------------------------------------------------------------------22.1 开关电源的噪声组成及来源-----------------------------------------------------------------32.2 EMI滤波器的基本架构------------------------------------------------------------------------42.3 EMI滤波器之CM、DM等效电路推导及衰减度的评估-------------------------------62.3.1 CM等效电路------------------------------------------------------------------------------72.3.2 DM等效电路------------------------------------------------------------------------------72.4 EMI滤波器的设计步骤----------------------------------------------------------------------122.4.1 测量原始共模和差模噪声------------------------------------------------------------132.4.2 计算衰减量------------------------------------------------------------------------------132.4.3 计算转折频率---------------------------------------------------------------------------132.4.4 计算滤波器元件值---------------------------------------------------------------------142.5 车用电源EMI滤波器设计------------------------------------------------------------------15 第三章 直流电源滤波器的设计原则---------------------------------------------------------------163.1 电源滤波器的主要指标 --------------------------------------------------------------------163.2 电源滤波器的结构----------------------------------------------------------------------------183.3 端口滤波配置----------------------------------------------------------------------------------20 第四章 去耦滤波旁路------------------------------------------------------------------------------254.1 去耦电容的作用-------------------------------------------------------------------------------254.2 旁路电容和去耦电容的区别----------------------------------------------------------------25 第五章 汽车音响直流电源滤波器的设计---------------------------------------------------------265.1 概述----------------------------------------------------------------------------------------------265.2 Over V oltage 和Over Current设计的考虑------------------------------------------------275.3 瞬态传导干扰的设计考虑-------------------------------------------------------------------305.4 车用直流电源滤波器的设计总结----------------------------------------------------------36 第六章 有源滤波器设计------------------------------------------------------------------------------376.1 设计要求----------------------------------------------------------------------------------------376.2 电路建模----------------------------------------------------------------------------------------376.3 工程取值----------------------------------------------------------------------------------------416.4 点火电路及震动信号检测-------------------------------------------------------------------47 第七章 结论---------------------------------------------------------------------------------------------48 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------------49 致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------------50第一章 绪论1.1 引言近年来，随着汽车功能的不断增加和系统可靠性要求的不断提高，越来越多的电子控制单元ECU被引入到汽车设计中，汽车中的电气系统变得越来越复杂，已经成为汽车系统总成的核心。
直流电源EMI滤波器的设计
直流电源EMI滤波器的设计
直流电源EMI滤波器的设计原则、网络结构、参数选择
1 设计原则-满足最大阻抗失配
插入损耗要尽可能增大，即尽可能增大信号的反射。
设电源的输出阻抗和与
之端接的滤波器的输人阻抗分别为ZO和ZI，根据信号传输理论，当ZO≠ZI时，在滤波器的输入端口会发生反射，反射系数
p＝(ZO－ZI)/(ZO＋ZI)
显然，ZO与ZI相差越大，p便越大，端口产生的反射越大，EMI信号就越
难通过。
所以，滤波器输入端口应与电源的输出端口处于失配状态，使EMI信号产生反射。
同理，滤波器输出端口应与负载处于失配状态，使EMI信号产生反射。
即滤波器的设什应遵循下列原则：
源内阻是高阻的，则滤波器输人阻抗就应该是低阻的，反之亦然。
负载是高阻的，则滤波器输出阻抗就应该是低阻的，反之亦然。
对于EMI信号，电感是高阻的，电容是低阻的，所以，电源EMI滤波器与
源或负载的端接应遵循下列原则：
如果源内阻或负载是阻性或感性的，与之端接的滤波器接口就应该是容性的。
如果源内阻或负载是容性的，与之端接的滤波器接口就应该是感性的。
2 EMI滤波器的网络结构
EMI信号包括共模干扰信号CM 和差模干扰信号DM，CM 和DM 的分布如图1所示。
它可用来指导如何确定EMI滤波器的网络结构和参数。
EMI滤波器的基本网络结构如图2 所示。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司。
电源滤波器设计原理
电源滤波器的原理就是一种阻抗适配网络：电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对电磁干扰的衰减就越有效。
具体工作原理如下：交流电经过二极管整流之后，方向单一了，但是大小（电流强度）还是处在不断地变化之中。
这种脉动直流一般是不能直接用来给无线电装供电的。
要把脉动直流变成波形平滑的直流，还需要再做一番“填平取齐”的工作，这便是滤波。
换句话说，滤波的任务，就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近恒稳的直流电。
【5】电源滤波器的设计PPT49页
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
【5】电源滤波器的设计
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
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谢谢！
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电源滤波器的设计..111页PPT
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
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Байду номын сангаас
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
滤波器设计完全剖析
滤波器设计完全剖析由于科技的迅速发展，使得各种行业都需要使用到精密的电子设备。
配合使用场合之需要，需数种设备共同使用同一台电源供应设备，因而导致电路间互相干扰之问题。
其中尤以电磁干扰（Electromagnetic Interference, EMI）及噪声（Noise）的问题最令工程师感到困扰。
在1970年代早期，半导体装置及电力电子技术开始蓬勃发展，导致电源供应器由传统的线性系统急遽转变为切换式电源供应器。
切换式电源供应设备之动作原理一般为对功率晶体管等开关组件做关闭、开启之切换行为。
而此开关组件在切换瞬间出现的大电压或大电流即是产生高频噪声的主要原因。
电源供应系统几乎是所有电气产品所必需的，相对的，也就是所有电磁干扰主要来源。
因此近代的电气设备大多会在输入端加装一个输入电磁干扰滤波器。
本文中将提出一被动滤波器之设计方法，此一方法可有效降低电源供应设备之EMI干扰。
本方法仅需少数组件即可达成所需之滤波效果，且组件值之计算容易，让工程师在设计滤波器时，可减少其时间及金钱上的花费。
本文首先将对电磁干扰做大略的叙述。
由于本文所使用的驱动器其内部输出电源是由返驰切换式电源供应器所提供的，因此我们将探讨切换式电源供应器的噪声产生原因。
再来是对本文所提出的滤波器设计步骤作说明，最后利用本文所提出的滤波器设计方法来制作一有效之滤波器，以验证本文提出之滤波器设计方法是否正确。
不需要的信号造成电磁干扰在单一系统内全无噪声而处理甚佳的信号，其电磁能量对综合系统内其它副系统的信号而言，是属于不需要的信号，此信号可能会造成可观的干扰，则称之为电磁干扰（Electromagnetic Interference）。
由于切换式转换器电压及电流的瞬间快速变化，使其本身成为一主要电磁干扰源，这不仅会使其它与其使用相同电源的设备产生不良影响，同时也容易使自身的操作出现误差动作。
一般而言，任何流经电源线（Line）与中性线（Neutral）的噪声电流均可分为共模（Common Mode）成分与差模（Difference Mode）成分。
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1.汽车电气系统简述
近年来，随着汽车功能的不断增加和系统可靠性要求的不断提高，越来越多的电子控制单元(ECU)被引入到汽车设计中，汽车中的电气系统变得越来越复杂，已经成为汽车系统总成的核心。通常，汽车的电气系统分为供电系统和用电设备两部分。供电系统是指给用电设备产生、分配和传递电能装置的总称，它包括发电机、蓄电池、电线束、开关及继电器等，具有低压和直流的特点。汽车用电设备是指汽车电气系统中需要电源供给的设备，如：起动机、空调，音响，车灯，ABS等等，其所需的电能由两个电源供给，即：发电机和蓄电池。其具有单线制供电特点，即：所有用电设备均并联。蓄电池和发电机的电源正极和各用电设备只用一根导线相连，而电源的负极搭接到汽车底盘上，俗称负极搭铁，利用发动机体、汽车车架和车身等金属机体作为一公共电流回路。下图为一汽车的电气系统概要框图(见图1)。
a)源内阻是高阻的，则滤波器输人阻抗就应该是低阻的，反之亦然。
b)负载是高阻的，则滤波器输出阻抗就应该是低阻的，反之亦然。
根据ISO 16750-2和ISO 7637-2中对连续电源的内阻Ri的要求(见表1)：其应小于直流0.01Ω。对于低于400Hz的频率而言，连续电源内部阻抗应为Zi=Ri，对于不同的瞬态脉冲，Ri是不同的,参见下表中12V和24V供电系统的Ri。输出电压在0Ω负载到最大负载(包括窜入电流)之间的变化不应超过1V，它应在100us的时间内恢复其最大幅度的63%。叠加脉动电压Ur的峰值间应不超过0.2V，最低频率应为400Hz。
发电机是由汽车发动机拖动而工作的，在汽车正常运行时，发电机在汽车上是主要的供电电源，供给全车除起动机外的一切电气设备的电能，并将多余的电能向蓄电池充电，使蓄电池始终处于完好的荷电状态。蓄电池是供电系统的辅助电源，当发动机处于起动或低速运转时，发电机不能发电或发出的电压很低，此时点火系及其它用电设备所需的电能则完全由蓄电池供给。同时，当用电设备所需的功率超过发电机所输出的功率时，蓄电池与发电机共同向用电设备供电。
图1
汽车内的供电是低压电路的供压，属于安全电压范围，其额定电压有6V、12V、24V三种。目前汽油车普遍采用12V电源，而柴油汽车则多采用24V电源。汽车发动机点火系和起动系统均由蓄电池供电，蓄电池为直流电源，因此，向蓄电池充电也必须采用直流电方式。汽车里通常采用的硅整流交流发电机其本质是一台三相同步交流发电机，通过硅二极管整流后提供直流充电电流。
图2
一般来说,π形结构可以提供低的输入输出阻抗,适于所在电路源阻抗和负载阻抗高的场合;T形结构可以提供高的输入输出阻抗,适用于电源源阻抗和负载阻抗低的场合;L形结构可以提供高输入阻抗和低输出阻抗(或者相反),适于所在电路低源阻抗和高负载阻抗(或者相反)场合。不管选用哪一种形式的滤波网络结构，都要注意以下设计原则：
对于瞬态干扰信号，插入损耗要尽可能增大，即尽可能增大信号的反射。根据信号传输理论，当电源的输出阻抗ZO≠滤波器的输人阻抗ZI时，在电源滤波器的输入端口就会发生反射，反射系数p=(ZO-ZI)/(ZO+ZI)。
显然，ZO与ZI相差越大，p便越大，端口产生的反射越大，瞬态干扰信号就越难通过。所以，直流电源滤波器输入端口应与汽车供电系统的输出端口处于失配状态，使瞬态干扰信号产生反射，有效抑制瞬态干扰信号进入汽车音响电路。同理，滤波器输出端口应与负载处于失配状态，使汽车音响内部产生的CE辐射信号产生反射，降低对外围用电设备的干扰。因此，电源滤波器的设计应遵循下列原则：
1)双向滤波功能：供电系统对汽车音响提供电流、电源滤波器对来自供电系统的瞬态脉冲起到滤波作用，同时，汽车音响内部的各种高频脉冲信号或数字信号因为电源滤波器的存在，对汽车供电系统的传导发射干扰程度大大降低。
2)能有效地抑制差模干扰和共模干扰：在汽车音响直流电源设计中要重点考虑差模干扰的抑制性能。
3)最大程度地满足阻抗失配设计原则。
从广义范围上来看，电源滤波器所起的作用相当于是一个由电感、电容组成的无源低通滤波器，它能够将汽车供电系统中的瞬态干扰信号大幅度衰减或完全滤除，并能阻止汽车用电设备(如汽车音响等)内部电路设计中产生的干扰噪声通过电源线反串入汽车供电系统中，污染其他的用电设备的电源供电环境。
就直流电源滤波器的形式而言，其主要有四种网络结构，见下图2。
在发电机供电的情况下，电源系统中有很高的脉冲电流，随着不同用电设备的启用或关闭，在各个负载中的脉冲电流也相应变化。因此，对供电系统的要求是：在车辆各种使用工况条件下，均能可靠地保证向用电设备供电;各零部件必须符合汽车电气设备基本技术条件及其专门技术条件的要求。
2.直流电源滤波器的设计原则
越来越多的电子控制、通讯，导航，监控和显示等各种功能的电子化装置应用到汽车设计中。因此，必须考虑这些电子装置工作时所处的电气和电磁环境，它可能对周围的电子设备造成危害，同时也受到车载其他电气设备产生的电磁干扰，可能导致电子装置的功能降低、短暂故障甚至永久损坏。这些电磁干扰往往来自于点火系统、发电机及整流器系、电机以及执行器等供电系统，而且电磁干扰的频带很宽，且通过传导、耦合或辐射的方式，传播到车载电子部件或系统中，影响其正常运行。鉴于此，ISO 7637-2中规定了沿电源线的电瞬态传导的干扰脉冲的抗扰性失效模式、严重程度和测量，适用于各种动力系统的道路车辆，例如：火花点火发动机、电动机、混合动力驱动系统等。为了确保用电设备正常工作，免受来自电源线上的电瞬态传导干扰脉冲，直流电源滤波器的设计成为汽车电子产品设计中的重点。
对于供电系统中的瞬态干扰信号，电感是高阻的，电容是低阻的，所以，电源滤波器与源或负载的端接应遵循下列原则：
a)如果电源内阻或负载是阻性或感性的，与之端接的滤波器接口就应该是容性的。
bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ如果电源内阻或负载是容性的，与之端接的滤波器接口就应该是感性的。
3.汽车音响直流电源滤波器的设计
通过采用阻抗失配原则选定了电源滤波器的结构，基本上已经决定了电源滤波器的效率。滤波网络两端的阻抗差异越大，滤波器的效率越高，滤波效果也就越好。此外，滤波器的插入损耗，即插入电源噪声滤波器后噪声干扰的衰减程度，这也是在实际设计和使用电源噪声滤波器中最需要考虑的因素之一。一般可以用电压幅值的比值来计算表示插入损耗，其值越大，表示滤波器抑制噪声干扰的能力越强。