工作頻率范圍寬，從幾十KHZ到1GHZ以上都可以滿足。

 

1、電磁干擾濾波器的簡介

 

電磁干擾濾波器是一種特殊用途的濾波器，主要用來濾除電纜上的電磁干擾，它與一般的電路中使用的濾波器有幾點(diǎn)區(qū)別：

 

1.工作頻率范圍寬，從幾十KHZ到1GHZ以上都可以滿足。

 

2.一般電路中的濾波器所連接的阻抗是一定的，而電磁干擾濾波器所連接的電路阻抗卻不是固定的，是隨著頻率的變化而變化的。

 

 

采用電磁干擾濾波器的原因：

 

1.數(shù)字脈沖電路是主要的電磁干擾源，脈沖信號含有豐富的高次諧波，而這些諧波都是我們所不需要的，并且這些高次諧波很容易輻射和耦合，是很強(qiáng)的干擾源，所以要采用電磁干擾濾波器使其只保留有用工作頻率的脈沖信號（1/π*tr）而濾除其他高次頻率的諧波信號。

 

2.高頻電磁波在空間傳輸效率更高，也更容易被吸收，因此他們在電路中產(chǎn)生的噪聲電壓、電流也是高頻的。

 

3.當(dāng)導(dǎo)線上有傳導(dǎo)電流時(shí)，電流頻率越高，越容易形成輻射，從而產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射騷擾。

 

4.導(dǎo)線或電纜之間存在分布電容和互感，會產(chǎn)生相互的串?dāng)_，這些干擾以高頻為主，且頻率越高，串?dāng)_越嚴(yán)重，最有效的方法就是低通濾波器濾除。

 

下圖為低通濾波器的頻率特性，對于濾波器，主要關(guān)注其插損和截至頻率。

 

 

通帶內(nèi)：濾波器可以保持信號的完整性。

 

過渡帶：濾波器會對信號造成衰減，此段內(nèi)信號完整性已無法再保證。

 

阻帶內(nèi)：信號被完全濾除，無法通過濾波器。

 

2、如何選擇濾波器

 

常見低通濾波器種類繁多，實(shí)際選用需要根據(jù)實(shí)際情況選用：

 

 

濾波器階數(shù)越高，過渡帶就越窄，相應(yīng)的就越適合干擾頻率與信號頻率靠近的場合中使用。

 

電路的截止頻率是由電路中的電感和電容參數(shù)決定的，電容和電感的值越大，濾波器的截止頻率越低。電路中的電容和電感值用下列公式確定：

 

 

R：源和負(fù)載的阻抗

 

fc：濾波器的截止頻率

 

對于T型（單級或多級）和π型（單級或多級）電路，最外邊的電容或電感取C/2和L/2，中間不變。

 

對于一個(gè)特定的濾波器，設(shè)源組為Zs，負(fù)載阻抗為Zl，它的插損可以通過公式計(jì)算：

 

Γ型濾波電路：

 

 

π型濾波電路：

 

 

3、電磁干擾濾波器在整改RGB顯示屏中的應(yīng)用

 

目前RGB顯示屏在顯示要求不高的行業(yè)依然應(yīng)用廣泛，下圖是屏?xí)r鐘高次諧波引起的輻射超標(biāo)測試圖（只列舉了超標(biāo)的水平極化方向）。

 

 

電纜是系統(tǒng)中導(dǎo)致電磁兼容問題的最主要因素，在電磁兼容試驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn)這樣的情況：設(shè)備無論如何改進(jìn)都無法通過電磁兼容試驗(yàn)，但在將設(shè)備的外拖電纜取下時(shí)設(shè)備就能順利地通過試驗(yàn)；在實(shí)際使用電子設(shè)備時(shí)也經(jīng)常遇到這樣的情況：設(shè)備無法正常工作甚至經(jīng)常死機(jī)，但將連接電纜拔下來之后就一切正常了。事實(shí)上，我們在現(xiàn)實(shí)中遇到的電磁兼容問題，大部分是由電纜引起的，主要包括信號電流（差模電流）回路產(chǎn)生的差模輻射和共模電流回路產(chǎn)生的共模輻射，而屏排線也是電纜的一種。 

 

抑制措施：增加低通濾波器

 

接口電路與電纜在電路上直接相連，接口電路是否進(jìn)行了有效的EMC設(shè)計(jì)，直接關(guān)系到整機(jī)系統(tǒng)是否能通過EMC測試。接口電路采用低通濾波器，濾除電纜上的高頻共模電流是減小共模輻射的有效方法，具體電路如下：

 

（a）RGB信號線使用低通濾波器示意圖

 

（b）低通濾波器內(nèi)部電路圖

 

在接口電路采用低通濾波器以及處理屏排線后的測試數(shù)據(jù)如下圖：

 

 

由測試結(jié)果可見，四個(gè)頻率點(diǎn)都有不同程度的下降，最后通過處理RGB模式顯示屏的時(shí)鐘、電纜、端口、背光四個(gè)部分后完成整改。

 

4、總結(jié)

 

一般電磁干擾濾波器都是低通濾波器，主要用在干擾信號比工作信號頻率高的場合，所以在EMC測試整改過程中選擇一款合適的濾波器往往可以達(dá)到事半功倍的效果。

 

 

推薦閱讀：