抑制共模辐射骚扰的对策3

（续）

用于抑制共模高频噪声的电感共模滤波器一般就是指共模扼流圈。将它插入传输导线对中,可以同时抑制每根导线对地的共模高频噪声,而对于传输线中的差模电流则没有影响。

差模和共模滤波器级联在一起可以组成多级滤波器,它可以同时抑制两种模式的高频噪声。阻带范围不同的滤波器级联可以扩展阻带的频率范围。

多级滤波器的另一个优点是其滤波器性能受两端负载阻抗的影响较小。电源滤波器是多级低通滤波器级联的一个实例。它的作用往往是双向的,它不仅可以阻止电网中的噪声进入设备,也可以抑制设备产生的噪声污染电网。

下图16 是电源滤波器的典型结构。下图是一级电感共模滤波器和一级电感差模滤波器串联。

在安装电源滤波器的时候应该注意以下几点:

①在交流电源线一进入机箱的地方就应该安装电源滤波器。不能让电源进线在机箱中走了相当长一段距离以后才进入滤波器。因为如果这样走线的话,电网中的各种噪声就会通过这段电源线在机箱内辐射,或者耦合到设备内部的敏感电路中去,构成干扰。同时设备内部一些高速数字器件或其信号线上的信号也会耦合到电源线上,沿着电源线向外发射,使该设备在电磁兼容达标测试中超过标准所规定的噪声辐射和传导限值。

②电源线和数字信号线应该分别从不同处进入机箱,并且要相隔一定距离。

③电源滤波器的金属外壳在电源进线处与机箱紧密联成一体。

④最好能安装一个金属屏蔽盒。金属盒要用螺钉固定在机箱上,与机箱紧密联成一体。

⑤进入电源滤波器的电源线和输出电源滤波器的电源线(金属屏蔽盒内) 都要尽可能的短,并且滤波前和滤波后的电源线要尽量互相远离。

铁氧体吸收型滤波器是目前应用发展很快的一种低通滤波器,已广泛应用于各种电路中。当导线中的电流穿过铁氧体时低频电流几乎可以无衰减地通过,但高频电流却会受到很大的损耗,转变成热量散发,所以铁氧体和穿过其中的导线即成为吸收式低通滤波器。

铁氧体滤波器与电感器的功能是相同的。只是前者是吸收型的,后者是反射型的。铁氧体的高频滤波性能比电感器好,并且使用起来更加方便灵活。根据不同的使用场合铁氧体滤波器可以做成多种形式,最常用的是磁环和磁珠。

它们可以用在以下场合。

①磁环可套在交流电源线对、直流电源线对、信号线对上,也可套在电缆线把上用于抑制共模噪声;

②磁环可套在高频元件引脚上,防止电路产生高频振荡;

③磁珠可串接在电源的正负导线中,用于抑制差模噪声。

使用铁氧体磁环时应注意以下问题:

①电缆或导线应与环内径密贴,不要留太大空隙。

②磁环越长阻抗越大,如果一个不起作用可以多穿几个磁环。

③有时为增加阻抗可以把导线在磁环上多绕几圈,增加匝数。但由于匝与匝之间存在分布电容,所以一般最多绕2～3 匝。

④磁环内的导线如流过直流或低频交流电流的强度较大则会使其滤波作用失效。

⑤磁珠比较适用于低阻抗电路。但是,如果能在磁珠后面再并接一个电容组成类似L – C 滤波器来降低负载阻抗,则磁珠的滤波效果会明显增加,也可用于负载阻抗稍高的电路了。

侵入设备的共模骚扰主要由地环路引起,因此在设计上采用平衡电路或设法切断地环路可以提高设备的抗干扰性能。设备内的共模骚扰通过连接线向外辐射,相当于一副不对称振子天线,可以使用共模滤波、加铁氧体磁环或电缆屏蔽等方法在“天线”上采取措施, 但最根本的还是应该在印刷电路板设计、元器件布置和连接线的安排上下功夫,以抑制共模骚扰源的产生。在设备设计阶段就考虑共模骚扰问题并提前采取措施,才能达到事半功倍的效果。

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