EMI濾波器的工作原理及種類

EMI濾波器的工作原理是什么

通常一個設計好的產品即使具有正確屏蔽和接地措施，也會有傳導干擾發(fā)射或傳導干擾進入產品。濾波是壓縮干擾頻譜的一種有效方法，當干擾頻譜不同于有用信號頻帶時，可以用EMI濾波器將無用的干擾濾除。所以，設計和正確的選用濾波器對抑制傳導干擾是非常重要的。

EMI濾波器屬于低通濾波器

從頻率的選擇角度出發(fā)，EMI濾波器屬于低通濾波器，分為電源線濾波器和信號線濾波器。為了滿足EMC標準規(guī)定的傳導發(fā)射和傳導敏感度的要求，使用EMI濾波器是一種很好的方法。

濾波器的基本原理

濾波器由電感和電容組成的低通濾波電路構成，它允許有用信號的電流通過，對頻率較高的信號則有較大的衷減。干擾信號有差模和共模兩種，因此濾波器要對兩種干擾信號都具有衰減作用。其濾波器的原理：

1.利用電容通過高頻隔低頻的特性，將火線、零線高頻干擾電流導入地線（共模）或火線高頻干擾電流導入零線（差模）；

2. 利用電感線圈高阻抗特性，將高頻干擾電流反射回干擾源；

3.利用干擾抑制鐵氧體可將一定數(shù)量的高干擾信號吸收轉化為熱量特性，針對某干擾信號的頻率選用合適的干擾抑制鐵氧體磁環(huán)、磁珠直接按套在需要濾波的電纜即可。

低通濾波器的應用場合

按要濾除干擾信號的頻率與工作頻率的相對應關系，干擾濾波器有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器（本手冊所介紹的EMI濾波器均屬低通濾波器）。

低通濾波器是最常用的一種，主要用在干擾信號頻率比工作頻率低的場合。如在數(shù)字設備中，脈沖信號有豐富的高次諧波，這些高次諧波并不是電路工作所必需的，但它們都是很強的干擾源。因此，在數(shù)字電路中，常用低通濾波器將脈沖信號中不必要的高次諧波除掉，而僅保留能夠維持電路正常工作最低頻率。電源濾波器它僅允許50HZ的電流通過，對其它干擾信號有很大的衰減。

1. 信號線濾波器的種類

信號線濾波器是應用在各種信號線上的低通濾波器，用以濾除高頻干擾成分。

1.） 貼片EMI濾波器

是一個三端電容實質與穿心電容相似，適合于安裝在線路板上，具有成本低、安裝方便等優(yōu)點；

2.）穿越式EMI（饋通）濾波器

是由多層陶瓷穿心電容或與電感組合構成性能更好的穿越式濾波器。適合于安裝在屏蔽殼體上，特別適用于單根導線或電纜穿過屏蔽體時使用；具有接地電感小，輸入輸出無藕合現(xiàn)象的特點。

3.） 濾波器連接器

適用于多根導線或電纜穿過屏蔽體時使用。濾波器連接器在外形和尺寸上都和普通連接器相同，兩者完全可以互換。但濾波連接器的每個針或孔都有一個低通濾波器，它的電路可以是單個電容的，也可以是C、L-C 、Pi 、T型或更復雜的電路。

信號線濾波器的濾波性能是選用信號線濾波器的重要指標。選用時要注意：

a）濾波器的截止頻率應高于信號頻率上限（濾波器3dB插入損耗所對應的頻率為截止頻率）。

b）正確選擇濾波器的工作電壓、電流、工作溫度范圍等。

c）保證輸入和輸出端之間要屏蔽或有效隔離，濾波器有良好的接地，接地線應盡量短。這是使用信號線濾波器，最重要的。

2. 電源線濾波器

1.）電壓、電流對使用效果的影響：電源有直流和交流之分，交流電源濾波器用于交流電源，亦可用于直流電源。但直流電源濾波器不能用于交流的場合。電源線濾波器的工作電流超過額定電流使用時，不僅會造成濾波器過熱，還影響電感的特性，會導致濾波器的低頻濾波性能下降。

2.）就抑制的角度而言，插入損耗是最重要的指標，它直接影響到濾波器的使用效果。

插入損耗的定義：接收機在未插入濾波器時，測得信號源的輸出電壓為E1。當把EMI濾波器插入到信號源和接收機之間后，在靠近EMI濾波器輸出端口處測得信號源的電壓為E2，如果信號源和輸出阻抗等于接收機的輸入阻抗，并且都是50Ω，則EMI濾波器的插入損耗為：

IL=20lg（E1/E2） 插入損耗分為差模插入損耗和共模插入損耗。

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