韬略科技解析滤波设计思路

2021-06-13 韬略科技
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滤波电路的基本概念:滤波电路是由电感、电容、电阻、铁氧体磁珠和共模线圈构成的频率选择性网络,低通滤波器是电磁兼容抑制技术中普遍应用的滤波器。为了减小电源和信号线缆对外辐射,接口电路和电源电路必须进行滤波设计。


交流端电源EMI滤波器

电源 EMI 滤波器是一种无源双向网络,它一端接电源,另一端接负载。在所关心的衰减频带的较高频段,可把电源 EMI 滤波器看作是“阻抗失配网络”。


网络分析结果表明,滤波器阻抗两侧端口阻抗失配越大,对电磁干扰能量的衰减就越是有效。由于电源线侧的共模阻抗一般比较低,所以滤波器电源侧的阻抗一般比较高。为了得到较好的滤波效果,对低阻抗的电源侧,应配高输入阻抗的滤波器;对高输入阻抗的负载侧,则应配低输出阻抗的滤波器。


普通的电源滤波器对于数十兆以下的干扰信号有较好的滤波作用,在较高频段,由于电容的电感效应,其滤波性能将会下降。对于频率较高的干扰情况,要使用馈通式滤波器。该滤波器由于其结构特点,具有良好的滤波特性,其有效频段可以扩展到 GHz,因此在无线产品中使用较多。


滤波器的使用,最重要的问题是接地问题。只有接地良好的滤波器才能发挥其滤波作用,否则是没有价值的。滤波器使用要注意以下问题:

(1) 滤波器放置在电源的入口位置;

(2) 馈通滤波器要放置在机箱(机柜)的金属壁上;

(3)滤波器直接与机柜紧密连接,滤波器下面不能涂保护漆;

(4) 滤波器的输入输出引线不能并行,交叉。


直流电源端口处理

开关电源与系统内部晶体以及各时钟频率是主要的干扰源,通常采用磁珠、电容、电感等常规手段滤波,另外也可采用共模电感在电源端口进行共模滤波,防止系统干扰通过电源线发射出去。电源端的共模电感的使用需要注意:

(1)地层和电源层不能随便铺设;

(2)滤波电路的输入、输出之间一定要有良好的隔离,才能最大限度地发挥共模电感的滤波作用。


案例分享:

如下图为汽车仪表盘 24V 直流电源端口传导测试频谱图,高频段不满足 GB18655 LV3 的限值要求:

电源输入端口的原理图如下:

在该系统电路中,后端的开关电源与系统内部晶体以及各时钟频率是主要的干扰源头。L 是共模电感,可对该电源端口进行共模滤波,防止系统干扰通过电源线发射出去。电源输入端口的PCB图如下:

其中 L17 表示共模电感的位置。经过分析发现,共模电感下面的地层敷铜是多余的。此敷铜会起到被隔离的共模电感两侧容性耦合的作用,使共模电感的作用在一定程度上丧失。耦合产生的等效原理图如下:

C1 和 C2 表示多余敷铜引起的分布电容,它在一定的频率下将共模电感两端联通,所以来自后级的干扰通过分布电容直接流向传导骚扰的测试仪。为了验证分析的正确性,修改 PCB,将多余的地层取消,取消多余地层后的 PCB 图如下:

取消多余地层后传导骚扰得到很大的改善,传导测试结果如下:


端口滤波器

信号端口是比较容易出现共模干扰的问题,如果不注意很容易辐射超标。

1.接口处既有滤波又有防护电路,应该遵从先防护后滤波的原则。

防护电路用来进行外来过压和过流抑制,如果将防护电路放置在滤波电路之后,滤波电路会被过压和过流损坏。

2.滤波电路应靠近接口放置。避免已经经过了滤波的线路被再次耦合。


总结

解决EMC问题需要找到问题“源”,找到问题“源”需要一个找问题的方向,这就需要掌握强大的EMC的理论基础。本文中韬略科技详细解析了滤波设计思路,希望能对用户有所帮助。

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  • 好运常伴吾 Lv8. 研究员 2021-06-16
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型号- 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选型指南  -  NISSHINBO  - 2023/4/27 PDF 中文 下载

维爱普数字工控产品电源滤波器,具备多种安全保护功能,守护工业控制的电力纯净与安全

随着工业4.0的推进,数字工控产品的广泛应用对电源质量提出了更高要求。维爱普数字工控产品电源滤波器,又称电源EMI滤波器或EMI电源滤波器,是一种专为减少电源中噪声和干扰而设计的电路设备。它通过电容器、电感器和电阻等元件组成的滤波电路,对电源信号进行精细处理,滤除高频谐波、电磁干扰及电压波动,为数字工控产品提供稳定、纯净的电力环境。

产品    发布时间 : 2024-09-28

【选型】Laird(莱尔德) 电感选型指南

目录- 电感部件号命名法说明    铁氧体EMI贴片磁珠    Ferrite EMI表面贴装技术(SMT)磁珠总成    共模和差模说明    共模扼流圈系列    共模扼流圈    低频共模扼流圈    共模阵列    CAN-BUS共模扼流圈系列    程数和匝数    绕线式SMT功率共模扼流圈    绕线式DIP功率共模扼流圈    共模扼流圈系列    差模EMI滤波器    EMI滤波器阵列    差模滤波器等效电路    铁氧体贴片电感    多层功率贴片电感   

型号- LI1806E800R-10,CPI1008K1R5R-10,LF1206A302R-10,28C0236-0JW-10,LI0402E800R-10,HZ0603C601R-10,HI0805P390R-10,MI0805K601R-10,IC1206B821R-10,MI1206L501R-10,HZ0603B751R-10,IC0603B820R-10,MI0805L301R-10,LI0603E151R-10,IC0805B222R-10,CM 41,LF1206E152R-10,CMX1211Z601B-10,MI0603J601R-10,CM 45,CM 44,CM0805A371R-10,28L0138-80R-10,HZ0805D102R-10,IC0805B102R-10,HI2220R181R-10,CM1812C282R-10,29F0428-0T0-10,29F0430-2SR-10,CM0805B361R-10,CF BEADS,CM5740Z171R-10,MI0805K110R-10,CM0805C161R-10,CM2824E352R-10,MI0603L221R-10,IC0805A333R-10,CM5740Z171B-10,CM2021Y330R-10,29F0818-0SR-10,LI0402E190R-10,CMX1616Z401B-10,IC0805A472R-10,CM4440Z121R-10,HZ0402A152R-10,HZ0603A102R-10,CPI0806KR68R-10,MI0402L100R-10,IC0603A152R-10,HI1206T500R-10,CMX1616Y222B-10,LI0805H151R-10,CM 21,HZ0603A222R-10,MI0603K300R-10,CM3032V201R-10,MI0805K400R-10,CM5740Z241B-10,MI1206K260R-10,CH 05,DA1206D301R-10,CM1206A601R-10,CPI0805F2R2R-10,HI0805P121R-10,MI1206L601R-10,MI0603J102R-10,28L0138-10R-10,HR2220P601R-10,CMX1616Z162B-10,28L0138-40R-10,HZ1206C202R-10,IC0603A821R-10,CM3822R201R-10,IC0603B181R-10,HI0603R300R-10,IC0805A223R-10,IC1206A103R-10,CPI0806J1R0R-10,CM4732V301R-10,MI0402K121R-10,HI2220P251R-10,29F0418-0SR-10,MI0805M221R-10,35F0121-1SR-10,CMX1211Z181B-10,HZ0402A182R-10,HZ1206E601R-10,CM 22 ARRAY,CMX1616Z112B-10,CPI1008KR82R-10,CF0805D670R-10,LF CM,HI0805Q310R-10,IC0603A102R-10,CM 05,MI0603K181R-10,MI0603J600R-10,CC2824E513R-10,CM3440Z171B-10,HI1612X560R-10,IC0805A821R-10,HI0805O121R-10,HI2220Q401R-10,MI0603J471R-10,HI0603N330R-10,CMX1211,CMX1616Z171B-10,HZ0402A601R-10,IC0805A183R-10,HZ0402B102R-10,HI0805R121R-10,CM3440Z171R-10,CM4545Z131R-11,CM4545Z131R-10,CH0805D900R-10,LI0603G121R-10,HZ0603D102R-10,CM3822R151R-10,CPI0805H1R2R-10,CPI1008K1R2R-10,LI0402E300R-10,LI0402E750R-10,CM2824E182R-10,IC0603B470R-10,28C0236-0EW-10,LI1812D121R-10,CM3032V121R-10,29F0430-4SR-10,IC1206B153R-10,CPI0806J1R8R-10,LI1206H151R-10,CM4545Z131B-10,HZ0603C651R-10,HI0805T500R-10,CC2824D225R-10,IC0805B331R-10,CF0504C121R-10,CMX1211X132B-10,29F0818-1SR-10,CC1812,LI0603G221R-10,LI1806C151R-10,CF0805D900R-10,HZ0805B252R-10,CPI0806KR82R-10,CC2824E105R-10,IC0805A272R-10,MI1206L391R-10,CMX1211Z321B-10,CM5441Z101B-10,CPI1008J4R7R-10,LF0805A252R-10,IC1206A333R-10,HR2220V801R-10,IC0805C680R-10,LI1806E101R-10,HZ0603A182R-10,LI0402B800R-10,28C0236-0BS-10,CM5022R201R-10,MI0805L601R-10,CF0805C221R-10,CC2824E253R-10,CC2824J502R-10,CPI0805G1R5R-10,CM2722R201R-10,HI0603O700R-10,LI0402C470R-10,IC0603A182R-10,29F0330-2SR-10,CPI0805E4R7R-10,CM2545X171R-10,HI2220P171R-10,29F0528-0T0-10,MI0603M121R-10,HZ0805G471R-10,HZ1206D102R-10,LI0603D301R-10,CM0805D900R-10,IC0603A103R-10,IC0805A822R-10,MI1206K900R-10,CM3822R800R-10,CM4732V201R-10,CC2824E474R-10,HI1806N910R-10,28F0181-1SR-10,CC2824E113R-10,CM5022R151R-10,HI1206T161R-10,LI0805H400R-10,HI2220R151R-10,CM2824B103R-10,CPI0805H1R0R-10,LI0805G201R-10,CPI1008K1R0R-10,MI0603L301R-10,DA1206E300R-10,IC0805A153R-10,CPI1008J2R2R-10,LI0402E600R-10,HI3312X101R-10,CM3032V301R-10,MI1806J800R-10,HI1206N800R-10,MI0805L331R-10,HZ1806K102R-10,CM 40 ARRAY,CPI0806J1R5R-10,HZ0603B471R-10,IC0603A681R-10,CM2545X171B-10,HZ0805E601R-10,HI0805N600R-10,CPI0805JR47R-10,HZ0603B102R-10,CM0805B501R-10,HZ0805B272R-10,29F0418-1SR-10,IC0805B332R-10,LI0805G301R-10,MI0805J102R-10,HI2220R301R-10,LI0603B201R-10,HZ0603A252R-10,CM2824E702R-10,IC0603A472R-10,LI0402C221R-10,LI0805H121R-10,HI0805N310R-10,HI1806T600R-10,HI2220T101R-10,CPI0806KR47R-10,28C0236-0DW-10,DA1206D600R-10,CM0805C221R-10,CC2824,29F0303-0T0-10,CPI0806J3R3R-10,HZ1206E152R-10,MI0603K471R-10,CC2824B475R-10,HI2220P701R-10,CC2824E471R-10,28L0138-70R-10,CPI0805E3R3R-10,DA1206B601R-10,CM0805C601R-10,IC1206B331R-10,CPI0805G1R8R-10,35F0121-0SR-10,CM5441Z161B-10,CM1206C161R-10,HZ0805D152R-10,28C0236-0BW-10,IC1206A332R-10,CPI0806J1R2R-10,CPI1008KR68R-10,HI2220P601R-10,CPI0805JR68R-10,MI1812K121R-10,CM 32 ARRAY,HI0805R800R-10,IC0805A681R-10,CMX1616X282B-10,HI1206N680R-10,HZ0603B112R-10,HI2220P551R-10,CC1812C513R-10,CPI1008K1R8R-10,CM5022R800R-10,CMX1211Y801B-10,LI0402B301R-10,28L0138-50R-10,HI0805N221R-10,28F0121-1SR-10,IC0805C470R-10,LF1206C202R-10,CPI0805IR82R-10,DA1206B102R-10,IC1206A472R-10,MI1206K601R-10,CM6032V201R-10,HI0603N300R-10,HZ0603A152R-10,CM4440Z111R-10,HI0603P600R-10,HZ0603C152R-10,LI0603G800R-10,IC0805B101R-10,CM5441Z161R-10,CMX1211Z680B-10,HI1812T800R-10,MI0603J680R-10,28F0121-0SR-10,HZ0805C202R-10,CM6032V301R-10,CPI0806J2R2R-10,CM3421Y600R-10,CPI0806J4R7R-10,HI1206N101R-10,LI0402D121R-10,LI0805H750R-10,29F0328-0T0-10,DA1206C121R-10,MI1206K310R-10,LI0402C220R-10,HR2220V701R-10,CM2722R151R-10,IC0805A103R-10,CPI1008KR47R-10,CM2722R800R-10,LI1206H121R-10,CMX1616Z701B-10,CF0504C900R-10,HI2220P271R-10,CF0805D121R-10,CPI1008J3R3R-10,IC1206B183R-10,LI0603E470R-10,CMX1211W182B-10,IC0805B182R-10,HI1206P121R-10,HI1812V101R-10,29F0429-0T0-10,IC0805B122R-10,HZ0805B222R-10,MI1210K600R-10,29F0318-1SR-10,CF0805D181R-10

选型指南  -  LAIRD  - 2017年01月01日 PDF 中文 下载

海威华芯(HiWafer)MMIC产品选型指南

描述- 本手册详细介绍了在海威华芯生产线上生产的低噪声放大器、驱动/功率放大器、开关、混频器、倍频器、滤波器、移相器、衰减器,功分器、均衡器、幅相多功能芯片、收发多功能芯片、变频多功能芯片等一系列芯片产品。其中,部分产品型号对标国外同类产品,可实现完全的国产化。海威华芯生产的MMIC产品可应用于雷达、通信、电子对抗等众多领域。

型号- HH-PA0812A,HH-AT1/0/2,HH-FEN1A,HH-HF0830,HH-LM0618,HH-PD0802,HH-HF1240,HH-DAT241,HH-AE0218-16,HH-AT40S-6,HH-LF0014P5,HH-MF0218E,HH-MF0218D,HH-LN005040,HH-LN0218-XK,HH-AT40S-1,HH-SW10040,HH-AT40S-4,HH-YBP260290,HH-PD0118,HH-DA0206,HH-TD75090-G,HH-PA0812,HH-LF0003P5,HH-MX1850M,HH-LF0015P5,HH-PD2640,HH-SW40020,HH-HF0930,HH-AE0618-3,HH-MX560,HH-AE0618-5,HH-TD407013,HH-AE0618-6,HH-AE0618-1,HH-AE0618-2,HH-SW10020A,HH-SW10004,HH-AE0618-7,HH-SW10020B,HH-AE0812,HH-SW10020,HH-LN005060,HH-LF0004P5,HH-MX329,HH-LN0206,HH-BP0206,HH-LN0204,HH-PD0218,HH-FC00702,HH-SF0618,HH-SF0612,HH-DAT234,HH-BP024P5027P5,HH-PD0309V,HH-DAT239,HH-AE0108,HH-AT129,HH-AE0106,HH-AT123,HH-AT124,HH-AT121,HH-AT122,HH-AT127,HH-AT128,HH-AT50,HH-AT125,HH-DA1720,HH-PD1826V,HH-AE0102,HH-AT126,HH-AE0812-2,HH-HF1440,HH-MX142,HH-MX141,HH-AT120,HH-PD0204VA,HH-LF0012P5,HH-LF0017,HH-LF0016,HH-LF0013,HH-DAT939A,HH-LF0012,HH-PD31018,HH-LN0108,HH-LF0015,HH-LF010,HH-LF0009P5,HH-LF0014,HH-LF0130,HH-BP1317,HH-AT40,HH-LF0011,HH-LF0010,HH-LN0103,HH-AE0812-3,HH-AE0812-4,HH-MX525-G,HH-AT130,HH-LN444-G,HH-SW30220,HH-BP35P236P4,HH-LN00703,HH-SW60220-A011,HH-PD0P51P5V,HH-AE0206,HH-SW40220,HH-AE0204,HH-HF0218,HH-LN445,HH-LN444,HH-AT67,HH-MX128,HH-DAT425,HH-LF0013P5,HH-AE00506,HH-AE0218,HH-PD0103V,HH-PD2631V,HH-AE00506-3,HH-LF030,HH-LN1218,HH-AE00506-4,HH-AE00506-5,HH-PD0P35/2V,HH-AE00506-6,HH-BP1216,HH-AE00506-7,HH-PD0812,HH-HF2640,HH-SW20713M,HH-SW200518,HH-AE00506-2,HH-LN460-G,HH-LF0002P5,HH-LF0018L,HH-SW206305,HH-SF7504,HH-SW0218A2,HH-AE0118-8,HH-SW0218A1,HH-SW0218A4,HH-AE0118-6,HH-AP8/12,HH-LF060,HH-AE0118-4,HH-HF0318,HH-AE0218-357,HH-LN462,HH-LN465,HH-HF1640,HH-AE1840-7,HH-LF0010P5,HH-MF8001,HH-AE1840-5,HH-AE1840-6,HH-AE1840-3,HH-AE1840-4,HH-DA451B,HH-LN903,HH-AE1840-2,HH-LF0007P5,HH-PD1840,HH-MX18S0M,HH-MF8103,HH-PD1218VA,HH-LN0820,HH-LN460,HH-DA5618,HH-AT105S_1_2,HH-AT3/0/5,HH-DA1938,HH-PD0812V,HH-SW30020,HH-PD0618V,HH-AT109,HH-LF0006,HH-SW60220-A01,HH-LF0005,HH-AT107,HH-LF0008,HH-PD30618,HH-AT108,HH-LF0007,HH-LF0002,HH-PD32040L,HH-LF0004,HH-DAT0P91P4,HH-LF0003,HH-AT101,HH-LN0711,HH-BP1516P5,HH-AT102,HH-DAT0018B,HH-CP0218-15M,HH-DAT0018C,HH-AT100,HH-AT105,HH-PD1218V,HH-AT106,HH-AT103,HH-AT104,HH-BF40294031,HH-SW30018,HH-LN362,HH-LN369,HH-HF0530,HH-AE0P12-5,HH-DA00802,HH-LF0009,HH-LN207305,HH-LF0011P5,HH-LN462A,HH-AT118,HH-AT119,HH-BP013P8015P3,HH-MP205,HH-LF0008P5,HH-MP204,HH-AT112,HH-AT113,HH-PD1826,TH-SW20020B,HH-AT110,HH-PD0618,HH-FEN4,HH-DAT0004,HH-AT111,HH-AT116,HH-LN360,HH-FEN6,HH-AT117,HH-AT114,HH-AT115,HH-FET45,HH-MX560M,HH-MX292,HH-AE0206-A,HH-FEN1,HH-HF0420,HH-AE0206-7,HH-AE0206-6,HH-AE0206-5,HH-AE0206-4,HH-PD0204V,HH-SW30004,HH-HF2040,HH-LF0016P5,HH-PD12/26P5V,HH-AE0206-3,HH-AE0206-2,HH-LN0614,HH-AT2/0/4,HH-SW20713,HH-BP2932,HH-PD0206,HH-PD0208,HH-FET13,HH-LN0711-M,HH-LN1218A,HH-HF0630,HH-HF1840,HH-DAT239NC,HH-AE0218-7,HH-AE0218-8,HH-MX787,HH-AE0218-3,HH-DA451,HH-AE0218-4,HH-AE0218-5,HH-AE0218-6,HH-PD31418,HH-AE0218-2,HH-LF0005P5,HH-SW240,HH-PA0220,HH-PD20P502,HH-AE0618-357,HH-TD4075090-G,HH-AE1840,HH-FEN6B,HH-FEN6A,HH-PD0218S,HH-MX553,HH-MX521-G,HH-PD0206V,HH-PD0218V,HH-LF0017P5,HH-PD3040V,HH-0711-M,HH-LF00010P5,HH-SW20020,HH-LN0P504-XK,HH-HF0730,HH-PD1840V,HH-SW200104,HH-LF0006P5,HH-PD43040,HH-AE0612,HH-AE0618,HH-PS0914,HH-LM1018,HH-SW20004,HH-AP02205,HH-CP0218-15,HH-PD32040,HH-AT40A-15,HH-FEN4A,HH-MP0204,HH-TR207305,HH-MX1850,HH-HF1030,HH-MX773,HH-LN0618-XK

选型指南  -  海威华芯  - V5  - 2021年9月 PDF 中文 下载

了解特种电容器在电力电子设备中的关键作用

电容器在电力电子电路中发挥着许多关键作用。电容器存储电荷的能力使其成为调节和平滑功率流的重要元件。Knowles最新的ebook——《电力电子中特种电容器的作用》概述了电力电子中最常用的电容器类型,讨论了它们的关键作用和设计注意事项,以及当今不同类型电容器的优点。它涵盖了各种特种电容器 - 它们的用途、实现方式以及如何为应用选择正确的电容器。

技术探讨    发布时间 : 2024-04-21

美国Knowles(楼氏电子)授权世强代理,提供车规/安规/高压/高温/高Q电容

美国Knowles(楼氏电子)签约世强,授权世强代理旗下电容器事业部全线产品,楼氏成为世强代理的第500家品牌。楼氏成立于1946年,是微声麦克风和扬声器、音频处理和精密设备解决方案的顶尖供应商,旗下楼氏电容器事业部由四家跨国电容器制造厂商合并重组成立,电容器制造历史合计逾180年。

公司动态    发布时间 : 2022-02-18

BDL0805S110V101T BDL EMI Filter

型号- BDL0805S110V101T

数据手册  -  韬略科技  - 2022/1/20 PDF 英文 下载 查看更多版本

EMI滤波器:保护电源电磁兼容

EMI滤波器就是一种用于阻止电磁波干扰的过滤元件,它可以将环境中的高频电磁波屏蔽出去,以保护电路或设备免受电磁兼容(EMC)的影响。它们多用于电源供电环境,但也可以处理信号和数字信号的扰动。 EMI滤波器的分类主要有大电压滤波器,小电压滤波器,相容滤波器,USB滤波器等。

技术探讨    发布时间 : 2024-04-17

【应用】瞻芯电子20kW全碳化硅升压变换器参考设计,峰值效率达99.4%

SiC MOSFET在高频和高压工况下,具有比IGBT优越的开关特性,开关频率可轻易推到65kHZ或更高,并取得更好的效率,同时也减少BOOST主电感体积、EMI滤波器散热器的体积。本文中瞻芯电子介绍的参考设计是一个20kW升压电路,验证和展示优越SiC MOSFET的开关特性。

应用方案    发布时间 : 2021-04-23

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日常生活中为什么需要使用电源滤波器?

电源滤波器的主要目的就是在抑制电磁噪声,可以有效降低产品对电网的骚扰电压发射,从而提高产品的抗扰度,阻挡电网不干净电源对设备的影响。

技术探讨    发布时间 : 2024-03-21

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