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。
什么是滤波器设计如何设计一个滤波器设计电路
什么是滤波器设计如何设计一个滤波器设计电路滤波器设计是在电子电路中用于滤除不需要的频率成分并保留感兴趣的频率成分的技术。
设计一个滤波器设计电路需要考虑滤波器的类型、截止频率、阻带衰减等因素。
以下是一个关于滤波器设计的文章：滤波器设计是电子电路设计中一项重要的任务，它的目的是将信号中的特定频率成分进行滤除或增强，以满足特定的应用需求。
在以下文章中，我们将介绍什么是滤波器设计以及如何设计一个滤波器设计电路。
1. 什么是滤波器设计？滤波器设计是一种通过电子电路来调节信号频率的技术。
它可以将频率高于或低于特定截止频率的信号成分进行滤除，从而实现对信号的频率调节和频谱整形。
滤波器设计在很多电子设备中都有广泛的应用，如音频设备、通信设备、无线电设备等。
滤波器设计主要涉及选择合适的滤波器类型、确定截止频率以及设计滤波器电路的拓扑结构等步骤。
2. 滤波器设计的基本原理滤波器设计的基本原理是根据信号频率的不同，通过对电路的参数进行调节，使得特定频率的信号得到衰减或增强。
根据滤波器对频率的处理方式，常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
- 低通滤波器：允许低于截止频率的信号成分通过，而滤除高于截止频率的信号成分。
- 高通滤波器：允许高于截止频率的信号成分通过，而滤除低于截止频率的信号成分。
- 带通滤波器：允许特定的频率范围内的信号成分通过，而滤除其他频率范围内的信号成分。
- 带阻滤波器：滤除特定的频率范围内的信号成分，而允许其他频率范围内的信号成分通过。
3. 如何设计一个滤波器设计电路设计一个滤波器设计电路需要考虑以下几个重要的因素：3.1 滤波器类型的选择首先需要根据应用需求选择合适的滤波器类型，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器或带阻滤波器。
不同的应用场景需要不同类型的滤波器来满足特定的频率处理需求。
3.2 截止频率的确定截止频率是滤波器设计中一个关键的参数，它决定了滤波器对信号频率的处理范围。
电源线路中的滤波器设计原则
电源线路中的滤波器设计原则
在电源线路中，滤波器的设计是非常重要的。
滤波器的作用是减少电源线路中的噪声和干扰，确保电路正常运行和可靠性。
在设计滤波器时，需要考虑以下几个原则：
首先，滤波器的类型要选择合适。
常见的滤波器类型有LC滤波器、RC滤波器、Pi型滤波器和LCL滤波器等。
在选择滤波器类型时，需要根据系统的要求和性能需求来确定。
比如，对于高频噪声的滤除，可以选择LC滤波器；对于低频噪声的滤除，可以选择RC滤波器。
其次，滤波器的参数要进行合理选择。
滤波器的参数包括截止频率、阻抗、带宽等。
截止频率是滤波器的关键参数，需要根据系统工作频率和信号频率来选择。
阻抗要与系统负载匹配，以确保有较好的传输功率。
带宽要足够宽，以确保信号能够通过滤波器而不被丢失。
另外，滤波器的布局要合理。
在设计电源线路时，滤波器应该放置在电源接口附近，以便有效地滤除进入系统的噪声。
此外，滤波器应尽量避免与其他电磁干扰源或高功率负载相邻，以减少干扰效应。
最后，滤波器的质量要有保证。
选用质量可靠的电阻、电容和电感器件，以确保滤波器稳定可靠地工作。
另外，对滤波器进行严格的测试和调试，确保其性能符合设计要求。
总的来说，电源线路中的滤波器设计原则包括选择合适的滤波器类型、合理选择滤波器参数、合理布局滤波器位置，以及确保滤波器质量可靠。
只有严格按照这些原则进行设计，才能有效地减少噪声和干扰，提高系统的性能和可靠性。
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。
上述4种网络结构是电源EMI滤波器的基本结构，但是在选用时，要注意以下的间题：双向滤波功能——电网对电源、电源对电网都应该有滤波功能。
能有效地抑制差模干扰和共模干扰——工程设计中重点考虑共模干扰的抑制。
最大程度地满足阻抗失配原则。
几种实际使用的电源EMI滤波器的网络结构如图3 所示。
3 电源EMI滤波器的参数确定方法a）放电电阻的取值在允许的情况下，电阻取值要求越小越好，需要考虑以下情况：第一，电阻要求采用二级降额使用，保证可靠性。
降额系数为0.75 V，0. 6 W。
根据欧姆定律可求出n＞（0.75Ve）2/（0.6 Pe）。
直流电路滤波设计
直流电路滤波设计
直流电路滤波设计是电子工程中常见的一项任务，其目的是去除直流电中的交流成分，使输出电压更加稳定。
下面是一些常见的滤波设计方法：
1. 电容滤波：在电路中添加电容器，可以过滤掉交流成分，只让直流电通过。
电容的容值越大，滤波效果越好。
但需要注意的是，过大的电容可能会导致电路的启动时间延长。
2. 电感滤波：在电路中添加电感器，可以阻止交流成分的通过，只让直流电通过。
电感的感值越大，滤波效果越好。
但需要注意的是，过大的电感可能会导致电路的输出电压降低。
3. RC 滤波：在电路中同时添加电容器和电阻器，可以组成 RC 滤波器。
RC 滤波器可以在滤波的同时控制电路的时间常数，使输出电压更加稳定。
但需要注意的是，RC 滤波器的滤波效果可能会受到电阻值和电容值的影响。
4. LC 滤波：在电路中同时添加电感器和电容器，可以组成 LC 滤波器。
LC 滤波器可以在滤波的同时提供更好的高频衰减效果，但需要注意的是，LC 滤波器的设计比较复杂，需要考虑到电感和电容的匹配问题。
在进行直流电路滤波设计时，需要根据具体的应用场景选择合适的滤波方法。
同时，还需要考虑到滤波器的成本、尺寸和效率等因素。
重点解析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)。
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。
电源滤波器电路设计
电源滤波器电路设计
电源滤波器电路设计的目的是通过滤除电源线上的噪声和波动，提供稳定、纯净的电源供电。
下面是一种常见的电源滤波器电路设计：
1. 输入滤波：在电源输入端接入一个电容器和一个磁珠（也称作磁环）。
电容器用于滤除高频噪声，磁珠则用于滤除电源线上的高频干扰信号。
2. LC滤波器：接下来是一个电感-电容（LC）滤波器。
该滤
波器由一个电感线圈和一个电容器组成，用于滤除更高频的噪声和波动。
电感线圈会将高频信号短路至地，电容器则用于消除电源线上的高频干扰。
3. 电源肖特基二极管：在输出端接入一个肖特基二极管，用于滤除电源线上的低频干扰。
肖特基二极管具有高反向电压极限和低正向电压降，能够有效地将低频噪声短路至地。
4. 输出电容器：在电源输出端接入一个大容量电容器，用于平滑电源输出，降低电压波动和提供稳定的电源供电。
以上是一个基本的电源滤波器电路设计，具体的电路参数和元件数值可以根据实际需求和应用场景进行调整。
在实际设计中，还需要考虑功耗、成本、尺寸等因素，并结合实际测试和仿真结果进行优化。
电源滤波器的设计
电源滤波器的设计
不包含图片
1.什么是电源滤波器
2.电源滤波器的结构
（1）电容，电容是用小容量的多层绕组做成，工作温度范围较宽，抗电磁干扰能力强，是低频级中的主要成分。
（2）电感器，电感器也是电容的补充，其特点是高频屏蔽能力强，但可偏振性较弱，因此，需要将它与电容组合使用，以获得更好的抗电磁干扰能力。
（3）限流元件，限流元件主要是控制瞬变电流环形，以减少电源线的高频抖动，提高滤波效果。
（4）反向导通，在实际应用中，反向导通也会用于电源滤波器，它的作用是防止后端的瞬变电流反向流动，从而阻止电磁干扰被传播出去。
（1）选取滤波器元件：在设计电源滤波器时，元件的选取对系统的屏蔽效果影响至关重要，而电感器和电容。
电路设计中的滤波器电路设计滤波器电路设计的原理和应用
电路设计中的滤波器电路设计滤波器电路设计的原理和应用电路设计中的滤波器电路设计在电路设计中，滤波器是一种常见的电子元件，用于调节电路的频率响应。
通过滤波器电路设计，我们可以实现信号的滤波和频率分析，从而满足各种应用需求。
本文将介绍滤波器电路设计的原理和应用。
一、滤波器电路设计的原理滤波器的基本原理是根据频率选择性（或频带选择性），将输入信号中的特定频率范围的信号通过，而将其他频率范围的信号抑制或削弱。
在电路设计中，常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
它们分别可以滤除高于或低于一定频率的信号或者只保留某一频带的信号。
1. 低通滤波器（Low Pass Filter，LPF）：允许低于截止频率的频率信号通过，并抑制高于截止频率的频率信号。
2. 高通滤波器（High Pass Filter，HPF）：允许高于截止频率的频率信号通过，并抑制低于截止频率的频率信号。
3. 带通滤波器（Band Pass Filter，BPF）：允许某个频率范围内的频率信号通过，而削弱其他频率信号。
4. 带阻滤波器（Band Stop Filter，BSF）：阻止某个频率范围内的频率信号通过，而放行其他频率信号。
二、滤波器电路设计的应用滤波器电路设计广泛应用于各个领域，以下介绍几种常见的应用场景。
1. 信号处理在通信系统中，滤波器电路用于对信号进行处理和调节。
例如，在音频系统中，使用低通滤波器来滤除高频噪音；在无线通信系统中，使用带通滤波器来选择特定频段的信号。
2. 音响设备在音响设备中，滤波器电路用于调节音频信号的频率响应。
通过设计合适的滤波器，可以提高音频的音质和听感。
例如，使用高通滤波器来增强低音效果，使用低通滤波器来抑制噪音。
3. 电源滤波在电源电路中，滤波器电路用于去除电源中的杂波和纹波，保证电路的稳定工作。
常见的电源滤波器包括电容滤波器和电感滤波器。
4. 数据采集在数据采集系统中，滤波器电路用于降低采集信号中的噪声和干扰，提高数据的准确性和可靠性。
滤波器的设计流程和工程实施方法
滤波器的设计流程和工程实施方法在电子电路设计和工程实施中，滤波器是一种重要的电路组件，用于滤除或改变信号中的特定频率成分。
滤波器的设计流程和工程实施方法对于确保电路性能和信号质量至关重要。
本文将介绍滤波器设计的基本流程和一些常用的工程实施方法。
一、滤波器设计的基本流程滤波器设计的基本流程包括需求分析、设计规范、滤波器类型选择、电路模拟和优化、电路实现和性能验证等步骤。
1、需求分析：首先需要明确设计所需的滤波器的性能要求和功能需求。
这包括滤波器的通带范围、截止频率、阻带范围、衰减等参数。
同时，还需要考虑实际应用环境和可行性。
2、设计规范：基于需求分析的结果，制定滤波器的设计规范。
这包括确定滤波器的类型（如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器或带阻滤波器）、滤波器阶数、频率响应等。
3、滤波器类型选择：根据设计规范，选择合适的滤波器类型。
不同类型的滤波器有不同的特性和适用范围。
常见的滤波器类型包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器等。
4、电路模拟和优化：使用电路模拟工具，如Spice软件，进行滤波器电路的模拟和优化。
通过调整电路参数和拓扑结构，优化滤波器的性能指标，如通带增益、截止频率、阻带衰减等。
5、电路实现：在完成电路模拟和优化后，可以选择合适的元器件和材料，开始电路实现。
这包括选择适当的电容、电感、运算放大器等，以及设计电路的布局和走线。
6、性能验证：完成电路实现后，进行性能验证和测试。
这包括测量滤波器的频率响应、阻带衰减、相移等指标，以确保滤波器达到设计要求。
二、工程实施方法除了滤波器设计的基本流程外，还有一些常用的工程实施方法值得注意。
1、工程实施经验：借鉴工程师的实施经验可以帮助设计和实施滤波器。
在设计过程中，可以参考和学习已有的成功案例和工程实践，以及通过仿真和实验来验证设计结果。
2、元器件选择：选择合适的元器件对于滤波器的性能至关重要。
根据设计要求和实际应用场景，选择适当的电阻、电容、电感和运算放大器等元器件。
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。
电动汽车充电器直流滤波器的设计
ｐ ｐ ｒｄｓｕｓ ｄｔｅＤＣ ＤＣ ｆｔｒｄ ｓｇ ｔｏ ｆｔｅｅｅｔｉ ｕｏ ｂｌ ｈ ｇ ｒｂ ｓ ｄ ｏ ｈｅ ｓ ｅ ｔ：ｒｓｒｉｉｇｔｅ ｃ ａｇｎ ａ ｅ ｉｃ ｓｅ ／ ｌ ｅｉｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｌｃｒｃ ａ ｔｍｏ ｉ ｃ ａ ｅ ａｅ ｎ ｔｒｅａｐ ｃｓ ｅｔａｎｎ ｈ ｉｇ ｈ ｉ ｅ ｈ ｅ ｒ ｈ ｒ
按照传统理论 ， 比雪夫滤波器的阶数 ｒ 切 ｔ 应该满足公式 （） １
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《 电气 自动化）０ １ ２１ 年第 ３ ３卷 第 ３ 期
电源技术
Ｐ ｗｅ ｕ ｐｙ Ｔ ｃ ｎｑ ｅ ｏ ｒＳ ｐ ｌ ｅ ｈ ｕ ｓ Ｌ
图 １ 电动汽车充电器结构
器 在通 带内有等起伏特性且阻带 内的衰减有较高 的增 长速率 ， 并 且 较易于实现 ， 减特性 ， 其衰 十分符 合动力 蓄 电池组 测试 系统 直
流侧滤 波器设计 的需要 。因此 ， 文设计 了基于切 比雪夫滤波器 论 的直 流滤波器。
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。
车载24v输入电源滤波原理
车载24v输入电源滤波原理
车载24V输入电源滤波的原理主要是通过电感和电容的组合来滤除电源中的噪声和干扰。
首先，电源中的噪声和干扰主要分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰是指电源线与地线之间的噪声，而差模干扰则是电源线之间的噪声。
为了滤除这两种干扰，通常使用一个由电感和电容组成的滤波器。
这个滤波器可以看作是一个低通滤波器，它允许低频信号（如直流电源）通过，而阻止高频噪声信号通过。
具体来说，电感可以阻止高频电流通过，而电容则可以吸收高频电压。
因此，当电源中的噪声和干扰通过这个滤波器时，电感和电容的组合作用可以有效地抑制这些噪声和干扰，从而保证电源的稳定性和可靠性。
此外，为了更好地滤除差模干扰，可以在电源线的正负之间加入一个差模电容。
这个差模电容可以进一步滤除差模噪声，从而提高电源的质量。
总之，车载24V输入电源滤波的原理是通过电感和电容的组合来抑制电源中的噪声和干扰，从而保证电源的稳定性和可靠性。
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。
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汽车音响直流电源滤波器的设计作者：冯奇德尔福中国技术研发中心摘要：本文通过介绍汽车直流电气系统的构成和直流滤波器的设计原则，针对汽车音响电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Saber和MathCAD仿真分析作为设计的参考。
关键词：汽车音响、直流电源滤波器、瞬态传导干扰脉冲、阻抗失配、汽车电气系统、ISO7637、TVS1．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。
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。
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。
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：图21)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。
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：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。
瞬态脉冲 12V供电系统Ri 24V供电系统RiPulse 1 10Ω 50ΩPulse 2a 2Ω 2ΩPulse 2b 0 to 0.05Ω 0 to 0.05ΩPulse 3a 50Ω 50ΩPulse 3b 50Ω 50ΩPulse 4 0 to 0.02Ω 0 to 0.02ΩPulse 5a 0.5Ω to 4Ω1Ω to 8ΩPulse 5b0.5Ω to 4Ω1Ω to 8Ω表1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。
b)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。
图3就汽车音响独立个体而言， 汽车音响直流电源滤波器为差模噪音信号滤波器，采用滤波扼流圈和滤波电容组成的差模干扰滤除回路。
由于差模电容的作用，差模干扰电流将通过电容流回电源线而不流入汽车音响中。
但从系统而言，电源导线、汽车音响和地平面（汽车底盘）构成了共模噪音信号返回路径，如图3所示：为了降低系统的传导发射性能，要求汽车音响的外壳要有一个良好的接地位置，降低共模电流或消除共模电流的存在。
在CISPR25的6.1.2中规定,如果EUT 的电源返回路径超过200mm，就将作为远端接地处理，如果EUT 的电源返回路径小于等于200mm，就作为近端接地，可以忽略共模电流的影响，降低共模电流引发的传导发射危害性，这就是为什么在汽车音响设计中尽可能的确保外壳与整车的底盘有良好的搭接。
见下图4是汽车音响电路中常见的直流电源滤波器电路图。
图4差模电容使用的类型是陶瓷电容，考虑到其实际电压值是额定交流电压和电磁干扰峰值电压的叠加值，因此要求差模电容要有足够高的耐压值，一般不低于50VDC。
电容容量值可按照所抑制的噪声电压频率下限值来确定，其值越大，滤波器的插入损耗也就越大。
差模扼流圈通常使用金属粉压磁芯（Iron Power Core），因为其初始磁导率受频率影响小，高频工作下损耗大，直流重叠特性好，大电流应用时电感量也不会大幅度下降，且适用频率范围较低。
依流过电感的电流值不同，设计中的电感值可以取为几mH～几十uH。
下图为三种不同的磁芯，其电感量随电流的变化的曲线。
从图5中可以看出：在设计汽车音响直流电源滤波器时，要根据工作电流的范围来选择合适的扼流圈。
当汽车音响的正常工作电流大于3A时，若选择图中POT磁芯的扼流圈，电感量急剧降低，根本起不到滤波器的效果。
针对汽车供电系统中的瞬态脉冲噪音，一般集中在音频范围内（20Hz至20KHz），因此，在产品设计和PCB Layout中如何抑制音频噪音干扰（AFI = Audio Frequency Interference）成为汽车音响设计的一项重要性能评估指标。
理论上,电源滤波器的电感和电容的参数选的越大，滤波效果越好。
但在实际应用中，容量大的电容一般寄生电感也大，自谐振频率低，对高频噪声的去耦效果差，而电感值越大电感的体积也越大，所以在设计时应权衡各种因素的影响，确定合适的参数。
在实际产品设计中，除了考虑来自汽车供电系统瞬态噪音的抑制，还要考虑高电压（Over Voltage）、大电流(Over Current)，反向电压(Reverse Voltage)等各种使用条件的分析和保护电路的设计。
4．Over Voltage和Over Current设计的考虑在汽车音响电源滤波器设计时，不仅要考虑各种不同汽车电气系统瞬态噪音或脉冲的抑制作用，同时，还要加强Over Voltage、Over Current和Reverse Voltage等使用情况的发生。
在GMW3172 － Feb.2007 ：5.2.4 、VW 801 01-2005-06：3.10和3.11、ISO 16750-2：4.2中规定了过压（Over Voltage）测试的内容，在 GMW3172－Feb.2007 ：5.2.7、VW 801 01-2005-06：3.12和ISO 16750-2：4.3中规定了Superimposed Alternating Voltage 的测试要求。