关于电磁干扰滤波器的常见问题

关于电磁干扰滤波器的常见问题

1什么是电磁干扰滤波器，它与普通滤波器有什么不同？ (1)

2电磁干扰滤波器在电磁兼容设计中的作用是什么？ (2)

3本手册中的滤波器划分为许多种类，各类有什么区别？ (3)

4滤波器只要电路相同，他们的性能就相同吗？ (4)

5为了获得预期的滤波效果，除了选择性能良好的滤波器外，还需要注意什么问题？ (4)

6自己在线路板上安装的滤波电路是否与成品电磁干扰滤波器具有同样的效果？ (4)

7怎样正确安装滤波器？ (4)

8如果设备的结构设计已经完成，不能满足上面所要求的安装方式，怎么补救？ (5)

9滤波器手册中给出的各种参数的含义？ (6)

10电磁干扰滤波器的高频特性很重要吗？ (7)

11滤波器电路的级数越多，对干扰的衰减越大吗？ (7)

12电磁干扰滤波器的插入损耗是什么意思？ (7)

13滤波器的共模插入损耗和差模插入损耗分别表示什么？ (8)

14选用滤波器时怎样确定滤波器的插入损耗？ (9)

15怎样决定滤波器的截止频率？ (9)

16使用滤波器后，某些频率上干扰反而更大，这正常吗？ (10)

17电磁干扰滤波器对脉冲干扰的抑制效果如何？ (10)

18当设备的传导发射超标时，怎样判断滤波器的故障？ (11)

18当设备的辐射发射超标时，怎样判断和排除故障？ (11)

1什么是电磁干扰滤波器，它与普通滤波器有什么不同？

电磁干扰滤波器是专门滤除导线上电磁干扰的一类滤波器。电磁干扰滤波器是由电感和电容构成的LC 低通滤波器，它的电路结构如图1所示。

电路中的地线为干扰源的地线，对于不同的干扰源，其含义不同。例如，对于电源线上的差模干扰，地线为电源地；对于共模干扰，地线为设备的金属外壳。

图1 低通滤波器电路

电磁干扰滤波器与普通滤波器的不同点主要有两个：

1)电路中使用的普通滤波器都是针对特定的阻抗（例如50Ω）设计的，并且工作在50Ω阻抗的条件

下。而电磁干扰滤波器并不是针对50Ω设计的，通常也不工作在50Ω阻抗的条件下。

2)电磁干扰滤波器通常工作在较宽的频率范围，例如有些特殊场合要求滤波器在100kHz-1GHz的频率

范围内具有100dB的插入损耗。

另外，在选用电磁干扰滤波器时，更关心的是滤波器的阻带特性。因此大部分电磁干扰滤波器仅给出阻带的插入损耗特性。

2电磁干扰滤波器在电磁兼容设计中的作用是什么？

电磁干扰滤波器的作用从本质上讲是滤除电缆上的电磁干扰信号。许多人片面地理解滤波器就是为了解决传导发射和传导抗扰度（或敏感度）的问题。实际上，许多辐射性的问题也是靠滤波器来解决的。因为一个不容忽视的事实是，大部分辐射性的电磁干扰问题都是电缆的辐射天线作用导致的。

例如当设备的辐射发射超标时，往往是因为电缆上有过强的传导干扰电流。特别是当传导发射的频率较高时，往往会导致严重的辐射发射问题。因此一个常见的现象是：设备虽然采取了比较完善的屏蔽措施，但是仍然不能符合电磁兼容标准中辐射发射的要求。造成这个问题的原因是忽视了设备外拖电缆的天线作用。

另一方面，电缆还充当着接收天线，接收空间的电磁波干扰。当空间有干扰电磁波时，这种干扰通过电缆接收到后传进电路。对设备形成干扰。

因此，电磁干扰滤波器在电磁兼容设计中的作用是：

1)保证通过传导发射试验；

2)保证通过传到抗扰度（敏感度）试验；

3)保证通过辐射发射试验；

4)保证通过辐射抗扰度试验。

3本手册中的滤波器划分为许多种类，各类有什么区别？

本手册中的滤波器划分为许多种类，除了为了满足不同电压和电流的使用条件以外，还为了在满足电磁干扰抑制的前提下，在占用空间、价格、安装方便等几个方面得到优化。各种滤波器的特点总结表如表一所示。滤波器选用方法参见第页“滤波器选择流程图”。

4滤波器只要电路相同，他们的性能就相同吗？

不一定，两只电路完全一样的滤波器，他们的滤波性能可以相差很大，这种差别主要体现在较高的频段（10MHz以上）。导致这种差异的原因有三个：

♦实现电路的器件的选用；

♦滤波器的内部结构和器件的安装方式；

♦滤波器在使用时的安装方式。

实际上，各个厂家制造的电磁干扰滤波器的电路是基本相同的，不同的仅是器件的选用和内部的结构，因此不同厂家的滤波器在10MHz以上会有较大的差异。

为了提高滤波器的高频滤波特性，必须在元器件选用、内部安装结构和外部安装结构等几个方面采取特殊的处理。本手册中的所有滤波器在设计时都充分考虑了消除寄生参数在高频时的影响，因此具有优良的高频滤波特性。

5为了获得预期的滤波效果，除了选择性能良好的滤波器外，还需要注意什么问题？

滤波器的安装方式同样重要，当滤波器安装不当时，滤波器的高频滤波效果会大打折扣。通常，当滤波器安装不当时，10MHz以上的滤波效果受影响较大。但是如果设备的布局太差，在1MHz左右就严重降低滤波性能的情况也有。

滤波器的安装方式在很大程度上决定了滤波器的效果，这一点被许多工程师忽略。这也正是许多设备上安装了电磁干扰滤波器，但是仍然出现电磁兼容问题的原因。

6自己在线路板上安装的滤波电路是否与成品电磁干扰滤波器具有同样的效果？

一般效果不同。因为滤波器的滤波效果并不仅仅由滤波电路决定，而是与器件的种类、安装方式、结构形式有很大关系。特别是滤波电路是否被屏蔽起来，对于滤波器的高频特性具有很大影响。当滤波电路没有屏蔽时，空间的干扰会直接耦合进滤波电路，使滤波器失效。滤波电路中的电感由于是在高导磁率材料上绕制线圈构成，是一个非常好的磁性接收天线，在没有屏蔽的情况下，会接收滤波电路周围的干扰，甚至会增强干扰。

7怎样正确安装滤波器？

安装滤波器需要注意三个方面的问题：

1.滤波器金属外壳的接地方法；

2.滤波器的安装位置；

3.滤波器输入和输出的隔离；

滤波器的金属外壳的接地方法

无论使用交流滤波器还是直流滤波器，滤波器的金属外壳必需直接与设备的金属机箱大面积导电接触。对于安装在线路板上的滤波器，例如LZJB系列，要将金属外壳焊接在线路板上的一块独立覆铜面上，这块覆铜面通过铍铜簧片或螺柱直接与金属机箱连接。

对于交流电源线滤波器，滤波器外壳上的接地端子是用来接安全地线的，不可用来接金属机箱。当设备没