EMI filter滤波器
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emi 有源滤波原理
有源滤波器(Active Filters)是一种利用主动元件(例如运算放大器)来完善滤波器功能的电子设备。
它可以根据特定的输入信号要求来选择和改变频率响应,以便获得我们需要的输出信号。
有源滤波器的原理基于放大器的运算和反馈原理。
一般来说,有源滤波器由放大器、电容和电阻组成。
输入信号经过电容和电阻的串联,然后连接到放大器的非反相输入端。
反馈回路使用电容和电阻来调整放大器的增益和频率响应。
通过控制电容和电阻的值,我们可以调整滤波器的截止频率和滚降特性。
截止频率是滤波器响应从高频衰减到低频的频率点,滚降特性则是指截止频率附近信号的衰减程度。
有源滤波器能够提供更加陡峭的滚降特性和更高的增益,从而在特定频率范围内提供更好的滤波效果。
有源滤波器具有很多优点。
首先,它具有较低的输入和输出阻抗,可以适应各种不同的负载条件。
其次,它很灵活,可以根据需要调整频率响应。
此外,有源滤波器还具有稳定性和可靠性好的特点。
总之,有源滤波器利用主动元件(例如运放)来改善滤波器的功能,通过调整电容和电阻的值,我们可以实现不同的滤波效果。
有源滤波器在电子电路设计和信号处理中有着广泛的应用。
emi滤波器工作原理EMI滤波器是一种用于抑制电磁干扰(EMI)的设备,它可以将高频电磁波从电路中滤除或减弱,以保证电路的正常工作和减少对其他设备的干扰。
EMI滤波器的工作原理主要包括两个方面:传导路径和耦合路径。
传导路径是指电磁波在电路中的传导路径。
当电磁波进入电路时,它会通过电源线、信号线、地线等传导到电路中的各个部分。
这些传导路径是电磁波进入电路的主要途径,也是EMI滤波器起作用的重点。
EMI滤波器通过在传导路径上设置电感和电容等元件来实现对电磁波的滤除或减弱。
其中,电感主要用于滤除高频电磁波,而电容则主要用于减弱低频电磁波。
通过合理选择电感和电容的数值和结构,可以使EMI滤波器在不同频段上具有不同的滤波效果,以满足不同电路对电磁波的屏蔽要求。
耦合路径是指电磁波在电路中的耦合路径。
当电磁波进入电路后,它会通过电路中的元件间的耦合作用,传递到电路中的其他部分。
这些耦合路径是电磁波在电路中传播的次要途径,但同样需要进行抑制,以减少对其他设备的干扰。
EMI滤波器通过在耦合路径上设置衰减器、隔离器等元件来实现对电磁波的滤除或减弱。
衰减器主要用于减弱电磁波的幅度,而隔离器则主要用于隔离电磁波的传播路径。
通过合理选择衰减器和隔离器的数值和结构,可以使EMI滤波器在耦合路径上起到有效的屏蔽作用,从而减少对其他设备的干扰。
除了传导路径和耦合路径,EMI滤波器还可以通过其他方式来实现对电磁波的滤除或减弱。
例如,可以通过在电路中添加屏蔽罩、屏蔽层等结构来阻挡电磁波的传播;还可以通过调整电路的布局和结构来减少电磁波的辐射和散射。
EMI滤波器通过在传导路径和耦合路径上设置合适的元件和结构,以及其他方式的组合,来实现对电磁波的滤除或减弱。
通过有效地抑制电磁干扰,EMI滤波器可以保证电路的正常工作,减少对其他设备的干扰,是电子设备中必不可少的重要组成部分。
EMI滤波器电路原理及设计EMI滤波器(Electromagnetic Interference Filter)是一种用于抑制电磁干扰的电路。
电磁干扰是指电子设备之间相互干扰产生的电磁辐射或者干扰信号,会对设备的正常操作和性能产生负面影响。
EMI滤波器通过选择性地传递或者屏蔽指定频率范围内的信号,从而实现对电磁干扰的抑制。
一般来说,低通滤波器是指可以通过低于其中一特定频率的信号,而对高于该特定频率的信号进行滤波的电路。
低通滤波器常用于消除高频电磁干扰。
一个常见的低通滤波器电路是RC滤波器,由电容器和电阻器组成。
电容器对于高频信号具有很大的阻抗,从而将高频信号绕过电路,实现滤波作用。
选择合适的电容和电阻大小可以实现对于特定频率的信号滤波。
相比之下,高通滤波器是指可以通过高于其中一特定频率的信号,而对低于该特定频率的信号进行滤波的电路。
高通滤波器常用于消除低频电磁干扰。
一个常见的高通滤波器电路是RL滤波器,由电感器和电阻器组成。
电感器对于低频信号具有很大的阻抗,从而将低频信号绕过电路,实现滤波作用。
选择合适的电感和电阻大小可以实现对于特定频率的信号滤波。
除了RC和RL滤波器,还有其他各种类型的EMI滤波器电路,比如LC滤波器、二阶滤波器、传输线滤波器等,可以根据具体应用的需求进行选择和设计。
在EMI滤波器电路的设计中,首先需要确定需要滤波的频率范围,然后根据频率范围选择合适的滤波器类型。
其次,需要根据滤波器的阻抗特性和传输线的特性来选择适当的元件值。
还需要注意电路的功率和电流容量,以确保电路能够在正常工作范围内工作。
在实际应用中,EMI滤波器电路通常需要与其他电路结合使用,比如与电源、传输线路、信号线路等进行连接。
因此,需要特别注意电路的布局和接线,以减少电磁干扰的传播路径。
总之,EMI滤波器电路是一种用于抑制电磁干扰的重要电路,通过选择性地传递或者屏蔽指定频率范围内的信号,实现对电磁干扰的抑制。
在设计EMI滤波器电路时,需要根据具体应用需求选择合适的滤波器类型,并根据电路的阻抗特性和传输线的特性选择适当的元件值。
EMI滤波器电路原理及设计
EMI滤波器的原理是基于信号的频率特性和线路的阻抗匹配。
在设计EMI滤波器时,首先需要分析电路中的电磁干扰源,并根据干扰频率的不
同选择合适的滤波器类型。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
在滤波器的设计中,核心是选择合适的元件参数以及电路拓扑结构。
其中电感和电容是常用的滤波元件,它们的选择需要考虑滤波器的频率响
应特性。
一般来说,电感可用于低频段的滤波,而电容则适用于高频段的
滤波。
在滤波器的设计中还需要考虑元件的阻抗匹配,以提高滤波效果。
除了滤波器,EMI滤波器还包括抑制器。
抑制器通过增加抑制网络,
进一步提高滤波器对电磁干扰的抑制效果。
抑制网络一般包括与电磁干扰
源之间的串联电感和并联电容。
它们通过改变电路的阻抗特性,减少电磁
干扰信号的传输和辐射。
在设计EMI滤波器时,还需要考虑电路的输入和输出特性以及滤波器
的功率损耗。
输入和输出特性的分析包括电压、电流和功率的测量与计算,以保证滤波器在工作范围内的性能。
而功率损耗则是指滤波器对信号的能
量损耗,需要控制在合理的范围内,以避免对整体电路性能的影响。
总之,EMI滤波器的设计原理是基于信号的频率特性和线路的阻抗匹配。
通过选择合适的滤波器类型、元件参数和抑制网络,可以实现对电磁
干扰的抑制。
设计时需要考虑电路的输入和输出特性以及滤波器的功率损耗,以保证滤波器正常工作并提供良好的滤波效果。
EMI滤波器结构与分类EMI滤波器(Electromagnetic Interference Filter)也称为RMI 滤波器(Radio Frequency Interference Filter)是一种用于减少电磁干扰并保护电子设备的重要组件。
EMI滤波器能够阻止高频噪音和电磁波干扰进入敏感电路,从而确保设备的正常运行。
1. RC滤波器(Resistor-Capacitor Filter):RC滤波器使用电阻和电容器组成,是一种简单且经济的滤波器。
它能够滤除高频噪音,但对于低频噪音的滤波效果较差。
RC滤波器的结构如下:-输入端接一个电阻,阻抗为R1;-输入端和输出端之间连接一个电容,容抗为C1;-输出端连接一个负载电阻,阻抗为RL。
根据RC滤波器的电容值和电阻值的不同,可以分为高通滤波器和低通滤波器。
高通滤波器可以滤除低频信号,保留高频信号;低通滤波器可以滤除高频信号,保留低频信号。
2. LC滤波器(Inductor-Capacitor Filter):LC滤波器使用电感和电容器组成,能够滤除高频和低频噪音。
LC滤波器的结构如下:-输入端连接一个电感,电感值为L1;-电感的另一端与一个电容连接,电容值为C1;-输出端与一个负载电阻连接,阻抗为RL。
LC滤波器根据电容值和电感值的不同,可以分为高通滤波器和低通滤波器。
高通滤波器可以滤除低频信号,保留高频信号;低通滤波器可以滤除高频信号,保留低频信号。
3. LC+RC滤波器(Inductor-Capacitor and Resistor-Capacitor Filter):LC+RC滤波器是LC滤波器和RC滤波器的组合,能够同时滤除高频和低频噪音。
LC+RC滤波器的结构如下:-输入端连接一个电感,电感值为L1;-电感的另一端与一个电容连接,电容值为C1;-输入端到输出端的路径上,连接一个电阻,阻抗为R1;-输出端与一个负载电阻连接,阻抗为RL。
EMI滤波器的设计原理随着电子设备、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及,电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。
特别是瞬态噪声干扰,其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高(几百伏至几千伏)、随机性强,对微机和数字电路易产生严重干扰,常使人防不胜防,这已引起国内外电子界的高度重视。
电磁干扰滤波器(EMI Filter)是近年来被推广应用的一种新型组合器件。
它能有效地抑制电网噪声,提高电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性,可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。
1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用1.11 构造原理电源噪声是电磁干扰的一种,其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz,最高可达150MHz。
根据传播方向的不同,电源噪声可分为两大类:一类是从电源进线引入的外界干扰,另一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声。
这表明噪声属于双向干扰信号,电子设备既是噪声干扰的对象,又是一个噪声源。
若从形成特点看,噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种。
串模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声,共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。
因此,电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性(EMC)的要求,也必须是双向射频滤波器,一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰,另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰,以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。
此外,电磁干扰滤波器应对串模、共模干扰都起到抑制作用。
1.2 基本电路及典型应用电磁干扰滤波器的基本电路如图1所示。
该五端器件有两个输入端、两个输出端和一个接地端,使用时外壳应接通大地。
电路中包括共模扼流圈(亦称共模电感)L、滤波电容C1~C4。
L对串模干扰不起作用,但当出现共模干扰时,由于两个线圈的磁通方向相同,经过耦合后总电感量迅速增大,因此对共模信号呈现很大的感抗,使之不易通过,故称作共模扼流圈。
它的两个线圈分别绕在低损耗、高导磁率的铁氧体磁环上,当有电流通过时,两个线圈上的磁场就会互相加强。
新型的EMI滤波器BDL的优势与特征
当今高科技产品之所以能迅速向高性能、小型化、复合化方向发展是建立在电子元器件先行实现高性能、小型化、复合化的基础之上的;高性能、小型化、复合化已成为当今世界高科技产品迅速发展的必然趋势。
BDL EMI滤波器是其中一个为世人注目的高科技新产品,英文名称BDL(Balanced Dual-Line EMI Filter)它从1999年问世和在美国注册专利以来,已广泛应用于通信、网络、军事、航空、航天、医疗、消费电子、连接器等的电磁兼容领域之中。
BDL优势极其明显:
有极好的差模/共模噪声抑制效果!
降低系统噪声转换情况:
共模噪声转换成差模噪声会降低系统的抗干扰能力!
差模噪声转共模噪声会增加系统往外辐射的能量价格节省将近85%!
优化PCB面积:>70%!
器件体积平均减少73%! 满足超薄设计需求!
直接取代共模电感+2-3个滤波电容的传统L-C滤波电路!
具有更良好的温度和振动特性,直接达到125 ℃车规级。
用于DC-DC滤波优势明显。
与传统滤波电路28:1噪声幅值抑制;
频域噪声抑制最大达41dBuVZ;
可同时降低传导/辐射发射。
1BDL EMI滤波器的特色
虽然BDL的电原理图和一般的EMI滤波器区别不大,它不过是由两个Y电容和一个X 电容构成的一般EMI滤波器而已,见图1a)所示。
如果进一步观察它具有结构特征的电理图,就会发现它的与众不同之处,见图1b)。
一、EMI/EMC概念
1.定义
EMI(Electromagnetic Interference)电磁干扰。
所谓电磁干扰是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。
EMC(Electro Magnetic Compatibility)电磁兼容EMC是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受电磁骚扰的能力。
2.滤波器主要组成部分:
一般电容、电感和电阻,电感(Inductor),符号L,别名扼流器、电抗器、动态电抗器:电容(Capacitor),符号C
3.分类
1)按所通过信号的频段折叠:低通滤波器(low pass);高通滤波器(high-peaker);带通滤波器(band pass);带阻滤波器(bandstop)
2)按所采用的元器件:无源(passive filter)和有源滤波器(active filter)两种。
无源滤波器:仅由无源元件(R、L和C)组成的滤波器
有源滤波器:由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器)组成
4.安装方式:
插片;插针;接线(引线);焊接片;螺杆;贯通式;航空专用;铜排等
1.插针型PCB:为电路板设计的专用EMI电源滤波器,一般体积较小
2.焊片型(焊接片):又叫快速连接型faston,采用专用的焊片,与专用的接线夹相配,滤波器一旦固定好后,就可以与事先准备好的,带接线夹的导线快速插入连接。
比较适合规模生产。
3.接线型(引线/导线)wire:直接利用滤波器提供的导线和相关设备连接,客户导线不够长,可在订货合同中提出。
4.螺杆型(螺栓型)screw:连接比较牢固可靠,比较适用于在运动状态下的设备,军事设备、车载、船舰等。
随着螺栓截面增大,可承受工作电流也越大,适合特大电流的EMI滤波器
5.栅栏型:特点是栅栏结构上安装安全保护盖,防止工作过程中因不慎误触端子而引起危险。
目前能承受最大工作电流100A
6.贯通式feedthrough
7.插座式socket:国际标准IEC连接器,体积小安装方便
8.铜牌式:大电流
5.实例
以下部分以常州派涅电子有限公司无源低通滤波器为例分析,先对产品外形有深刻的印象,能区分出PCB,单相,三相等滤波器
1)PCB电路印刷版插针系列滤波器
额定电流:1-10A材质:金属PE1000/塑料外壳PE1001、PE1002
颜色:PE1001是黑色PE1002是白色
2)单相滤波器
PE2000PE2100单相单极滤波器额定电压是120/250V,有3种连接方式,根据电流的大小,20A 以下的可以使用插片式的,引线的,20A以上的建议使用螺杆式的
3)三相滤波器
4)直流滤波器
5)军事滤波器
6)馈通滤波器
7)IEC插座式滤波器
8)屏蔽房滤波器。