电磁兼容第5章.doc

第五章无源的消干扰组件本章主要介绍的消干扰组件包括: 滤波器;过电压保护器;光耦合器和光导线;隔离变压器。电磁屏蔽同样是无源的消干扰组件,因为它的作用大,将在下一章专门讨论。·无源滤波器是电路里使用得十分普遍的一种消干扰组件。·它主要由电容、电感或电容、电感的组合构成。·把它们放在电源和负载之间,利用它们对不同频率表现出不同的阻抗的特性,使有用信号能顺利通过,使干扰信号得到衰减或消除。·实际上滤波器相当于一个分压器,它对不同频率的电压有不同的分压比,对有用信号,其分压比接近于1;对干扰信号,其分压比越大越好(输出电压越小)。滤波器的消干扰效果()用滤波阻尼aF表示,;U1滤波器前的干扰电压;U2滤波器后的干扰电压。aF不仅与滤波器本身的参数有关,还与电源和负载的阻抗有关。例如,仅有一个电容器的滤波器。假定U1的频率比U0的频率高得多。U1U0ZQZECU2+U0滤波器U2U1ZQCZE选择适当的C,忽略C对U0的衰减,如果C选得太大,则传到负载的U0也会有所下降。又例如在电路里串联一个电感L,也可以起到滤波的作用。ZQZEU2U1U1U0ZEU2LZQL如果电源的阻抗ZQ太小,就不能起分压的作用,那么可以串联适当的电感。U2ZEU1U0ZQLCU2LZQZEU1C▲这里需要提醒的是:aF是频率的函数;aF不仅决定于滤波器的参数(L,C),还决定于电源和负载的阻抗(ZQ,ZE)。▲有些工厂开发了一些常用的滤波器,例如电源滤波器。在其产品说明上不可能提供不同电源和负载阻抗下的aF,常常提供“插入衰减”。它是这样确定的:选择一个系统(匹配系统),ZZQU1ZEU20U1ZQ滤波器ZEU2其中,(50,60,75Ω等)。测出,然后插入滤波器(代替电源),测出U2。▲定义:为该滤波器的“插入衰减”。“插入衰减”对评价同类滤波器时,有其实际价值。但当接入实际使用时,并不能表示真正的衰减效果。,我们说明了共模干扰和差模干扰的含义。IidUicU0ZIid共模干扰:出行在单根信号线和中性线(或地线)之间,uic不形成与有用信号u0串联的干扰电压。ZIic(=0)UicU0Iic(=0)差模干扰:出现在电流回路的来和去引线之间,uid与有用信号u0串联。在一定条件下(例如频率增高,杂散阻抗显示作用),共模电压会部分或全部转化为差模电压,共模/差模-转换因子为GGKF。Uic(2)PEUic(1)UidCXCYCYNL1因此在对一个电路设置滤波器抑制干扰的时候,不仅要注意到抑制差模干扰,还要注意到抑制共模干扰。在考虑抑制共模干扰时,不仅要注意一根信号线,还应该注意到二根信号线。根据以上两条,对一个电路可看成:(只画出干扰源,不画出有用信号源)如果用电容器进行滤波,那么不仅要在工作电流回路的往返导线之间(即L1和N之间)设电容CX(抑制差模干扰),而且还要在工作电流回路的导线与保护接地(即L1、N与PE)之间设电容CY(抑制共模干扰)。如果左侧的源阻抗太大(则将要求极大的C,也会抑制有用信号),而需要加设串联电感来提高源阻抗,是衰减增强。那么在工作电流回路往返两根导线上都应串联电感,既抑制差模干扰又抑制共模干扰。滤波器元件(L,C等)的参数如何选择?一定根据具体电路的源阻抗、负载阻抗、滤波衰减要求