滤波器选型需要注意的问题及经验分享
的。如果滤波器安装在一个金属板或屏蔽壳体上,那么它必须是导电连接的,有时甚至有必要在滤波器安装面贴上一圈导电衬垫,以使滤波器壳体与其搭接的金属面间形成无缝隙的射频搭接。
军用信号滤波器一般属于C和π型,因为多数常见的军事设备都有一个很结实的、设计完善的射频地(金属浇注机箱)。因此,这种场合使用的滤波器一般不会受到射频地不良所带来的影响。
不过,对民用品、商业用品及工业制品来说,射频地的完整性通常是一个严重的问题,因为得处处考虑产品成本。因此,我发现在这种情况下,性能较好的信号线滤波器一般是RC、LC或T型的,将电阻或电感连接到外部导线上。这将使射频参考地线上的射频电流比C或π型滤波器产生的射频电流小得多。
如果一条电缆有多束芯线,通常最好的办法是将所有的芯线穿过一个共模扼流圈。如果减小敏感信号之间的串扰十分重要,则可以对芯线中各个信号分别采用共模扼流圈。图5表明用于五芯电缆的五路共模扼流圈的一个例子。表贴共模扼流圈在差不多5mm的正方体壳体内可达八路之多。
如果电源线滤波器不允许来自数字电路的900MHz的谐波泄漏到电源线中,这时就应考虑滤波器和屏蔽体的优化配合。这些接近微波频率的谐波会使产品的辐射发射加强。
射频滤波器的另一个鲜为人知的特性就是要将滤波器与屏蔽视为一个整体,两者相辅相成。错误的滤波器结构设计或安装方法很容易使产品辐射发射超标。
="elecfans-2012-tech-detail-content-left">
5. 滤波器的结构和安装
如果欲在高频获得极佳的滤波性能,那么滤波器很容易由于其PCB走线和/或滤波与未滤波分界面上导线的射频泄漏而使其性能发生降级。许多工程技术人员对滤波器周围的射频泄漏疑惑不解,滤波和未滤波走线及导线必须尽可能地彼此远离,而且没有其他走线或导线穿过附近滤波/未滤波的边界线,通常,对滤波器未滤干净的残余泄漏采用屏蔽技术是非常必要的。
如果外部电缆滤波后进入具有地平面的PCB板或用作射频地的一个工业仪表面板,滤波器应安装在电缆进出PCB板或仪表面板的位置上,并且要直接连接到射频地线上。
如果外部电缆经滤波后进入屏蔽机柜,滤波器应安装在机柜的壁上,并且要在安装孔的周围一周与柜壁进行导电连接。隔离式滤波器是最好的选择(例如,穿心电容),但一般都比较贵而且难于安装。
市场上也可以采购某些型号的滤波连接器,比如D型连接器(通常只有1nF的电容,不过磁珠、T和π型滤波器也是有效的)。
就电源线滤波器(通常适用于0-400Hz的频率,且性能基本不变)来说,面板安装的滤波器通常采用IEC插座。将这种金属外壳的带IEC插座的滤波器安装在屏蔽体上,如果滤波器壳体上没有缝隙,并且按图6所示的办法将它四周电气连接到屏蔽金属件上,可在数十兆赫兹的频率范围内获得较好的性能。有些厂商仅一味追求滤波器能否在传导发射测试频率(达到30MHz)范围内正常工作,这种滤波器的成本较低,但使滤波器的屏蔽完整性受到影响,从而使产品不能通过电磁兼容标准中的辐射发射试验。
图5 屏蔽体上电源线滤波器的安装方法
在大功率场合中,多数电源线滤波器采用螺钉接线方式,从而使隔离板安装不可能。图5表明镙钉安装的滤波器采用"脏盒"方法,同时用一个外层屏蔽盒将其封装在一个屏蔽的"脏盒"内。即使脏盒中的输入和输出电缆很短而且彼此远离,高频仍然可以泄漏出去,因此需要对某一条电缆或所有电缆套装磁环来解决。
做了21年设计工程师,个人的整体感觉和总结如下:
1、如果未经过对仪器的EMI、EMS指标测试就选定了滤波器,基本上属于"盲人骑瞎马、夜半临深池"的主儿;
2、如果机器上选择的是一个市面上买来的通用滤波器,这个滤波器基本上是可以不加的;
3、滤波器8分定制、2分通用才算比较靠谱。
下此结论的原因是因为最近遇到的好几起事情,都加了滤波器,但传导就是不过,最后还是根据测试结果给设计了个滤波器样品,一装上ok才算pass,其实设计本身也并不复杂,不过多加了一级差模电容和差模电感、或调整了一下滤波器电感电容的参数而已。通用型的IEC插座滤波器,里面的空间很小,一般只能放得下2个共模电容、一个差模电容和一个共模电感,靠这点东西就能放之四海而皆准,难度莫大焉。
那滤波器应如何选型?
第一种是预知晓(起码是估计)需滤掉的杂波频点或频段和强度,然后提出对滤波频段的衰减要求,将此要求提给厂家,由厂家给您设计一款适用的滤波器。
第二种是
- 电源滤波器的作用和特点,电源滤波器电路图解析(04-03)
- 电源滤波器详解:(分类,原理,电路图,应用),如何选择电源滤波器?(04-04)
- EMI噪声分析及EMI滤波器的设计(10-07)
- 单片机数字滤波的算法(10-12)
- 升压电源与高压天线和滤波器提供调谐信号(01-28)
- 自激式开关稳压电源的工作原理及功能设计(01-13)