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EMI滤波器的技术与设计
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1 前言
随着各种电子设备、电视网络、交换机、移动通讯设备及办公自动化的日益普及，电子系统中的电磁环境越来越复杂，电磁干扰（EMI）现象日益严重，并且成为影响系统正常工作的明显障碍。
2 电磁干扰以及相关影响
电磁干扰按其能量传播的方式可分为辐射干扰和传导干扰2种。对于辐射干扰，采用屏蔽技术来消除可取得最好的效果；而对于传导干扰，采用磁性滤波组件来消除、抑制则是最有效和最经济的方法。将抗EMI组件安置到尽可能*近干扰源的地方，可有效减少辐射干扰的产生。抗EMI磁性组件按其抑制或吸收传导干扰的工作原理又可分为吸收式抗EMI滤波器和组合式抗EMI滤波器。
随着电子设计、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及，电力网络所带来的噪讯干扰日益严重，甚至在某种程度上已经形成公害。特别是瞬态干扰，这类干扰来自于交流电线路上出现的突波（可能来自于电击）电压、电话响铃电压（铃响瞬间电压可高达100V以上）、火花放电等瞬间干扰讯号，其特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。
瞬态干扰会造成单芯片交换式电源输出电压的波动，当此情况发生时，有可能会损坏TOPSwitch芯片，因此必须采用抑制措施。通常静电放电（ESD）和电快速瞬变脉冲群（EFT）对数字电路的危害要高于对模拟电路的影响。静电放电在5MHz~200MHz的频率范围内产生强烈的射频辐射。此辐射能量的峰值经常出现在35MHz~45MHz之间发生振荡。
由于许多I/O电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内，当发生此类干扰时，电缆讯号中便会串入了大量的静电放电辐射能量。当电缆暴露在4kV~8kV静电放电环境中时，I/O电缆终端负载上可以测量到的感应电压可能高达600V。此电压远远超出了典型数字的Vth 0.4V规范。典型的感应脉冲持续时间大约为400ns。若将I/O电缆屏蔽起来，并使其两端接地，让内部讯号线路全部处于屏蔽层内，藉此可以将干扰减小60db~70db，负载上的感应电压也能够降到只有0.3V或以下。电快速瞬变脉冲也会产生相当强大的辐射，从而耦合到电缆和机壳线路当中。
电源线滤波器可以对电源进行保护。线路与接地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰的有效组件，它使干扰旁路到机壳上，使其远离内部电路。当这个电容的容量受到泄漏电流的限制而不能太大时，共模扼流圈必须提供更大的保护作用。这通常要求使用专门的带中心抽头的共模扼流圈，中心抽头通过一只电容（容量由泄漏电流决定）连接到机壳。共模扼流圈通常绕在高导磁率铁氧体芯上，其通常电感值为15mH~20mH。
3 EMI滤波器的需求日增
由于最近几年电子产品逐渐朝高功率、高传输速率、小型化方向发展，使得EMI问题越来越复杂且多样化，事实上这正意味着充分掌握EMI特性，同时在设计阶段事先导入预防措施采取正确的防范对策，才是有效克服日趋严格的EMI/EMC挑战最佳手段。电磁干扰滤波器（EMI Filter）是近年来被推广应用的1种新型组合组件。它能有效地抑制电路噪讯，提高电子设备的抗干扰能力及系统的可*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。
在滤波应用方面，涉及的不仅是所谓的无线电频谱，还有电源线，包括从直流到数百兆赫的辐射。就基地台和类似设备所面临问题，大多是由于电源质量不尽人意，存在许多开关瞬态现象。此外，由于终端设备体积越做越小，频率产生器离线路更近、电路板会更小，因此对于EMI滤波的要求也更严苛。
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