电子组装工艺与设备(大二下学期)第四节滤波.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/10/3,#,第四节 滤波,第1页,概述,滤波技术是抑制电子产品电磁传导干扰，提升电子产品抗传导扰度能力主要伎俩。,滤波器作用是允许工作信号经过，而对非工作信号（电磁骚扰）则有很大衰减作用，使产生干扰机会减为最小。,第2页,电磁干扰滤波器工作方式：,1）把无用信号能量在滤波器里消耗掉。这种滤波器中含有损耗性器件，如铁氧体材料等；,2）不让无用信号经过，并把它们反射回信号源。这种滤波器主要,由无损耗电抗元件组成。,第3页,滤波器分类,依据滤波原理可分为：,吸收式滤波器、反射式滤波器,依据工作条件可分为：,有源滤波器、无源滤波器,依据频率特征可分为：低通、高通、带通、带阻滤波器,第4页,第5页,低通滤波器,主要用在干扰信号频率比工作信号频率高场所，滤除高频成份而让低频成份经过。,第6页,应用：,惯用低通滤波器是用电感和电容组合而成，电容并联在要滤波信号线与信号地线之间或信号线与机壳地或大地之间，电感串联在要滤波信号线上。,1）,在,数字电路中，惯用低通滤波器将脉冲信号中无须要高次谐波滤除掉，而仅保留能够维持电路正常工作最低频率。,2）,电源线滤波器也是低通滤波器，它仅允许,50Hz,电流经过，对其它高频干扰信号有很大衰减。,第7页,按照电路结构不一样，惯用低通滤波器除了T型，型外，还有单电容型，单电感型，,型和反型,第8页,规律：电容对高阻，电感对低阻,第9页,高通滤波器,滤除低频成份而让高频成份经过，用在干扰频率比信号频率低场所。,应用：在一些靠近电源线敏感信号线上滤除电源谐波造成干扰,第10页,带通滤波器,只让某一范围频率经过,高于或低于该频率范围成份都被滤除。用在信号频率仅占较窄带宽场所。,应用：通信接收机天线端口上要安装带通滤波器，仅允许通信信号经过。,第11页,带阻滤波器,与带通滤波器相反,是阻止某一范围频率经过。用在干扰频率带宽较窄，信号频率较宽场所。,应用：距离大功率电台很近电缆端口处要安装阻带频率等于电台发射频率带阻滤波器。,第12页,宽带滤波,大小电容并联,将一个大电容和一个小电容并联起来使用，大电容抑制低频干扰、小电容抑制高频。但该方法，会在某个频率上出现旁路效果很差现象。,衰减,小电容,大电容,并联电容,频率,小电容,第13页,三端电容,通常称为片状滤波器。三端电容一个电极上有两根引线，使用时，这两个引线串联在需要滤波导线中。导线电感与电容刚好组成了一个,T,形滤波器，而且消除了一个电极上串联电感。但两根引线间寄生电容耦合以及接地线电感仍会影响其高频效果。,第14页,引线电感与电容一起组成了一个T形低通滤波器,在引线上安装两个磁珠滤波效果更加好,地线电感起着不良作用,三端电容,30 70,20,60,40,普通电容,频率,衰减,谐振频率后移,第15页,寄生电容造成输入 端、输出端耦合,接地电感造成旁路效果下降,中间接地线越短越好，,防止两侧引线平行部分,过长，不然高频滤波效果会,打很大折扣。,制约着其,高频,效果两个原因：寄生电容耦合，接地线电感。三端电容滤波效果普通在,300MHz,以下。,第16页,穿心电容,一个电极与芯线（中心导电杆）相联，另一个电极与外壳相联。使用时，一个电极经过焊接或螺装直接安装在金属面板上，需要滤波信号线连接在芯线两端。,优点：接地电感小；输入输出无耦合,第17页,金属板隔离输入输出端,一周接地，电感很小,第18页,电磁干扰滤波器,电磁干扰滤波器属于低通滤波器，,包含电源线滤波器和信号线滤波器。,电磁干扰大多频率较高信号，频率越高信号越轻易辐射和耦合,数字电路中许多高次谐波是电路工作所不需要，必须滤除，预防对其它电路产生干扰。,电源线上杂波频率较高,频率较高时，杂散电容和电感之间相互串扰严重,第19页,切断干扰沿信号线或电源线传输路径，与屏蔽共同组成完善干扰防护。,第20页,第21页,电磁干扰滤波器不等同于普通低通滤波器，从使用环境来看：,普通低通滤波器：工作电平低、工作电流较小，源端或负载特征较单一,电磁干扰滤波器：工作电压高、额定工作电流大，要能承受瞬时大电流冲击，其源端特征、负载特征随其工作环境不一样改变较大。,频率范围宽，过渡带窄；阻抗不确定，改变范围宽,第22页,安装位置,滤波器安装在干扰源一侧还是安装在受干扰对象一侧应由干扰侵入路径而定。,当只有一个干扰源影响多个敏感设备时，应在干扰源一侧接入一个滤波器；反之，假如只有一个敏感设备，而有多个干扰源，则滤波器应安装在敏感设备一侧。,假如干扰来自电源线辐射，应在电源出口处加以滤波，不然辐射干扰将经过各种耦合路径到达敏感设备。,电磁干扰滤波器安装,第23页,输入和输出侧配线之间必须屏蔽隔离,滤波器输入和输出侧配线之间必须屏蔽隔离，引线应尽可能短且不能交叉，不然二者之间电磁耦合直接影响滤波效果。尤其在干扰源一侧安装滤波器时，更要尽可能减小输入与输出间耦合，以降低传导干扰及辐射干扰。,第24页,高频接地,滤波器应加屏蔽，其屏蔽体应与金属设备壳体良好搭接。不然，高频接地阻抗将直接降低高频滤波效果。,滤波器安装位置应尽可能靠近金属设备壳接地点，滤波器接地线应尽可能短。,搭接方法,普通将滤波器屏蔽体外壳直接安装在设备金属外壳上，以降低连接阻抗。为了确保在任何情况下都有良好接触，最好采取焊接和螺帽压紧等搭接方法。,第25页,电源线滤波器,作用,电源线滤波器实际上是一个低通滤波器。它毫无衰减把直流、50Hz等直流或者低频电源功率传送到设备上去，却大大衰减经电源线传入骚扰信号，同时也能大大抑制设备本身骚扰信号进入电源。,第26页,第27页,开关电源内部电源滤波,第28页,结构,如图电源线滤波器基本网络结构由2个电感L1、L2和3个电容CY1、CY2、CX组成。,1）,L1、CY1和L2、CY2组成两个低通滤波器，抑制共模干扰。CY1、CY2称为共模电容。,第29页,共模扼流圈,：,LI、L2是对称绕在同一个磁环上个两个独立线圈。绕数相同，绕向相对。称为共模电感或共模扼流圈。,第30页,2）对于共模扼流圈，因为磁环材料不会绝对均匀，线圈绕制不会完全对称，故存在差模电感L1-L2。,由差模电感和CX组成低通滤波器，抑制差模干扰。CX称差模电感。,第31页,安装,存在问题：,1）输入端和输出端距离太近，且无隔离，存在显著电磁耦合,。,第32页,2）滤波器输入线太长,第33页,3）滤波器外壳没有连接到机壳上,第34页,正确安装：,1）滤波器输入,线尽可能短；,2）输入、输出线,要隔离；,3）滤波器外壳和,机壳良好接触。,第35页,作业：,简述三种宽带滤波方法及其结构特征。,试画出电源线滤波器结构基本电路图，并简述其滤波原理。,简述电源线滤波器正确安装要求。,第36页,