电磁兼容培训胶片滤波
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杨继深 2002年4月
干扰抑制用铁氧体
Z = jL + R
L
R(f
)
Z
R
杨继深 2002年4月
1MHz
10MHz
MHz
100MHz 1000
铁氧体磁环使用方面的一些 问题
125
600
300个
1250
30个
4500
1
0
10
10
0.1
1000
杨继深 2002年4月
满足抗扰度及设备辐射发射要求
信号线滤波器
杨继深 2002年4月
干扰源
共模和差模电流
~ ~
杨继深 2002年4月
共模/差模干扰的产生
IDM
ICM
V
ICM
杨继深 2002年4月
V
ICM
开关电源噪声
1. 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ） 2. 开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主，1MH
第四章 干扰滤波技术
干扰滤波在EMC设计中作用 差模干扰和共模干扰 常用滤波电路 怎样制作有效的滤波器 正确使用滤波器
杨继深 2002年4月
滤波器的作用
信号滤波器
电源滤波器
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构 成完善的干杨扰继深防护200。2年4月
满足电源线干扰发射和抗扰度要求
共模扼流圈
共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁 芯不会饱和杨。继深 2002年4月
电感磁芯的选用
铁粉磁芯：不易饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯
铁氧体：最常用
锰锌：r = 500 ~ 10000，R = 0.1~100m 镍锌：r = 10 ~ 100，R = 1k ~ 1Mm
超微晶：r > 10000，做大电感量共模扼流圈的磁心
z以上共模杨继为深 主20）02年4月
干扰滤波器的种类
衰减
3dB
低通
衰减
截止频率
高通
衰减
带通
衰减 带阻
杨继深 2002年4月
低通滤波器类型
C
Fra Baidu bibliotek
T
L
反
杨继深 2002年4月
电路与插入损耗的关系
100
5阶 4阶 3阶 1阶
2阶
插 80 入 损 60 耗 dB 40
20
杨继深
fc 1000fc
2002年4月
60 普通电容 40
三端电容
20
杨继深 2002年4月
30 70 1GHz
引线电感与电容 一起构成了一个T 形低通滤波器
在引线上安装两 个磁珠滤波效果 更好
地线电感起 着不良作用
三端电容的正确使用
✓
接地点要求：
1 干净地
2 与机箱或其它较大
的金杨属继深件射2002频年4月搭 接
三端电容器的不足
寄生电容造成输入 端、输出端耦合
馈通滤波器使用注意事项
• 必须安装在金属板上，并在一周接地 • 最好焊接，螺纹安装时要使用带齿垫片 • 焊接时间不能过长 • 上紧螺纹时扭矩不能过大
杨继深 2002年4月
线路板上使用馈通滤波器
杨继深 2002年4月
线路板地线面
上面 底面
磁芯对电感寄生电容的影响
铁粉芯 19%
C = 4.28pf
100k 1M
1m 10cm 1cm 1mm
10M 1
表面贴装电容的阻抗特性
杨继深 2002年4月
温度对陶瓷电容容量的影响
0.15 COG
%C 0
5 0
X7R
%C -5
-10
-0.15
-15
-55
125
-55
125
20 Y5V
0
杨继深%C2002年4月-30
-60
-30
30
90
电压对陶瓷电容容量的影响
铁氧体（锰锌杨）继深 20C02年=4月51pf 4%
C = 3.48pf C = 49pf
减小电感寄生电容的方法
如果磁芯是导体，首先： 用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离 然后： 1. 起始端与终止端远离（夹角大于40度） 2. 尽量单层绕制，并增加匝间距离 3. 多层绕制时， 采用“渐进”方式绕，不要来回 绕 4. 分组绕制 杨（继深要求200高2年时4月，用大电感和小电感串联 起来使用）
20 0
-20 %C
-40 -60
COG X7R
Y5V
-80 0
杨继深
80
20
2002年4月
100
40
60
%额定电压（Vdc）
实际电感器的特性
ZL
实际电感
理想电感
1/2 LC
f
L
杨继深 2002年4月
C
绕在铁粉芯上的电感
电感量 （H）
3.4 8.8 68 125 500
谐振频率
(MHZ)
45 28
源阻抗
电路结构 负载阻抗
高
C、、多级
高
高
、多级
低
低
反、多级反
高
低规律：电容L对、高多阻级，L电感对低阻 低
杨继深 2002年4月
插入损耗的估算
IL
Zs
C
ZL
~
Zs
L
Fco = 1/(2 Rp C)
~
ZL
Fco = Rs/(2 L）
杨继深 2002年4月
Zs、ZL串联
Zs、ZL并联
器件参数的确定
L
5.7 2.6 1.2
电感寄生电容的来源
每圈之间的电容 CTT 导线与磁芯之间的电容CTC
磁芯为导体时，CTC为主要因素， 杨继深 2002年4月磁芯为非导体时，CTT为主要因素。
克服电容非理想性的方法
大容量
衰减
大电容
小容量 并联电容
小电容
电容并联 杨继深LC并2联002年4月 电感并联
频率
三端电容器的原理
0.01F
3300 pF
12.6 19.3
C
杨继L深 2002年4月
1100
33
pF
680 pF
42.5
陶瓷电容谐振频率
1M
100k
10k
阻 抗 1k 100
10
1
100p 1nf 10nf
100n 1ff 10f 100f
10mf
0.1 10Hz杨继深 1002002年4月1k
10k
00M 1G
接地电感造成旁 路效果下降
杨继深 2002年4月
穿心电容更胜一筹
金属板隔离 输入输出端
杨继深 2002年4月
一周接地 电感很小
穿心电容的插入损耗
插入损耗
普通电容
理想电容 穿心电容
杨继深 2002年4月
1GHz 频率
穿心电容、馈通滤波器
杨继深 2002年4月
以穿心电容为基 础的馈通滤波器 广泛应用于RF滤 波
20N/十倍频程 6N/倍频程
10fc
100fc
确定滤波器阶数
欲衰减20dB
50 100
L、C的数值决定截止频率
欲衰减20dB
杨继深 2002年4月
10
100
4 6=24 20 至少4阶滤波器
阶数决定过渡带的陡度
1 20 = 20 1阶滤波器就可以了 为了保险，可用2阶
根据阻抗选用滤波电路
R
R
C
L = R / 2FC FC
C = 1 / 2R
对于T形（多级T）和 形（多级）电路，最外 边的电感或杨继电深 容200取2年4月L/2 和 C/2，中间的不变。
实际电容器的特性
引线长1.6mm的陶瓷电容器
ZC
实际电容
电容 谐振频率(MHZ)
量
1 F
1.7
理想电容
0.1 F
4
1/2 LC
f
干扰抑制用铁氧体
Z = jL + R
L
R(f
)
Z
R
杨继深 2002年4月
1MHz
10MHz
MHz
100MHz 1000
铁氧体磁环使用方面的一些 问题
125
600
300个
1250
30个
4500
1
0
10
10
0.1
1000
杨继深 2002年4月
满足抗扰度及设备辐射发射要求
信号线滤波器
杨继深 2002年4月
干扰源
共模和差模电流
~ ~
杨继深 2002年4月
共模/差模干扰的产生
IDM
ICM
V
ICM
杨继深 2002年4月
V
ICM
开关电源噪声
1. 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ） 2. 开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主，1MH
第四章 干扰滤波技术
干扰滤波在EMC设计中作用 差模干扰和共模干扰 常用滤波电路 怎样制作有效的滤波器 正确使用滤波器
杨继深 2002年4月
滤波器的作用
信号滤波器
电源滤波器
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构 成完善的干杨扰继深防护200。2年4月
满足电源线干扰发射和抗扰度要求
共模扼流圈
共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁 芯不会饱和杨。继深 2002年4月
电感磁芯的选用
铁粉磁芯：不易饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯
铁氧体：最常用
锰锌：r = 500 ~ 10000，R = 0.1~100m 镍锌：r = 10 ~ 100，R = 1k ~ 1Mm
超微晶：r > 10000，做大电感量共模扼流圈的磁心
z以上共模杨继为深 主20）02年4月
干扰滤波器的种类
衰减
3dB
低通
衰减
截止频率
高通
衰减
带通
衰减 带阻
杨继深 2002年4月
低通滤波器类型
C
Fra Baidu bibliotek
T
L
反
杨继深 2002年4月
电路与插入损耗的关系
100
5阶 4阶 3阶 1阶
2阶
插 80 入 损 60 耗 dB 40
20
杨继深
fc 1000fc
2002年4月
60 普通电容 40
三端电容
20
杨继深 2002年4月
30 70 1GHz
引线电感与电容 一起构成了一个T 形低通滤波器
在引线上安装两 个磁珠滤波效果 更好
地线电感起 着不良作用
三端电容的正确使用
✓
接地点要求：
1 干净地
2 与机箱或其它较大
的金杨属继深件射2002频年4月搭 接
三端电容器的不足
寄生电容造成输入 端、输出端耦合
馈通滤波器使用注意事项
• 必须安装在金属板上，并在一周接地 • 最好焊接，螺纹安装时要使用带齿垫片 • 焊接时间不能过长 • 上紧螺纹时扭矩不能过大
杨继深 2002年4月
线路板上使用馈通滤波器
杨继深 2002年4月
线路板地线面
上面 底面
磁芯对电感寄生电容的影响
铁粉芯 19%
C = 4.28pf
100k 1M
1m 10cm 1cm 1mm
10M 1
表面贴装电容的阻抗特性
杨继深 2002年4月
温度对陶瓷电容容量的影响
0.15 COG
%C 0
5 0
X7R
%C -5
-10
-0.15
-15
-55
125
-55
125
20 Y5V
0
杨继深%C2002年4月-30
-60
-30
30
90
电压对陶瓷电容容量的影响
铁氧体（锰锌杨）继深 20C02年=4月51pf 4%
C = 3.48pf C = 49pf
减小电感寄生电容的方法
如果磁芯是导体，首先： 用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离 然后： 1. 起始端与终止端远离（夹角大于40度） 2. 尽量单层绕制，并增加匝间距离 3. 多层绕制时， 采用“渐进”方式绕，不要来回 绕 4. 分组绕制 杨（继深要求200高2年时4月，用大电感和小电感串联 起来使用）
20 0
-20 %C
-40 -60
COG X7R
Y5V
-80 0
杨继深
80
20
2002年4月
100
40
60
%额定电压（Vdc）
实际电感器的特性
ZL
实际电感
理想电感
1/2 LC
f
L
杨继深 2002年4月
C
绕在铁粉芯上的电感
电感量 （H）
3.4 8.8 68 125 500
谐振频率
(MHZ)
45 28
源阻抗
电路结构 负载阻抗
高
C、、多级
高
高
、多级
低
低
反、多级反
高
低规律：电容L对、高多阻级，L电感对低阻 低
杨继深 2002年4月
插入损耗的估算
IL
Zs
C
ZL
~
Zs
L
Fco = 1/(2 Rp C)
~
ZL
Fco = Rs/(2 L）
杨继深 2002年4月
Zs、ZL串联
Zs、ZL并联
器件参数的确定
L
5.7 2.6 1.2
电感寄生电容的来源
每圈之间的电容 CTT 导线与磁芯之间的电容CTC
磁芯为导体时，CTC为主要因素， 杨继深 2002年4月磁芯为非导体时，CTT为主要因素。
克服电容非理想性的方法
大容量
衰减
大电容
小容量 并联电容
小电容
电容并联 杨继深LC并2联002年4月 电感并联
频率
三端电容器的原理
0.01F
3300 pF
12.6 19.3
C
杨继L深 2002年4月
1100
33
pF
680 pF
42.5
陶瓷电容谐振频率
1M
100k
10k
阻 抗 1k 100
10
1
100p 1nf 10nf
100n 1ff 10f 100f
10mf
0.1 10Hz杨继深 1002002年4月1k
10k
00M 1G
接地电感造成旁 路效果下降
杨继深 2002年4月
穿心电容更胜一筹
金属板隔离 输入输出端
杨继深 2002年4月
一周接地 电感很小
穿心电容的插入损耗
插入损耗
普通电容
理想电容 穿心电容
杨继深 2002年4月
1GHz 频率
穿心电容、馈通滤波器
杨继深 2002年4月
以穿心电容为基 础的馈通滤波器 广泛应用于RF滤 波
20N/十倍频程 6N/倍频程
10fc
100fc
确定滤波器阶数
欲衰减20dB
50 100
L、C的数值决定截止频率
欲衰减20dB
杨继深 2002年4月
10
100
4 6=24 20 至少4阶滤波器
阶数决定过渡带的陡度
1 20 = 20 1阶滤波器就可以了 为了保险，可用2阶
根据阻抗选用滤波电路
R
R
C
L = R / 2FC FC
C = 1 / 2R
对于T形（多级T）和 形（多级）电路，最外 边的电感或杨继电深 容200取2年4月L/2 和 C/2，中间的不变。
实际电容器的特性
引线长1.6mm的陶瓷电容器
ZC
实际电容
电容 谐振频率(MHZ)
量
1 F
1.7
理想电容
0.1 F
4
1/2 LC
f