電子產(chǎn)品電磁兼容性學(xué)習(xí)問(wèn)答58題3

21. 進(jìn)行結(jié)構(gòu)電磁兼容設(shè)計(jì)時(shí)，有一個(gè)原則是：經(jīng)過(guò)濾波的電源線(xiàn)要盡量遠(yuǎn)離各種信號(hào)電纜，這是為什么？

    答：如果電源線(xiàn)與信號(hào)電纜靠得很近，信號(hào)電纜上的高頻信號(hào)會(huì)耦合到電源線(xiàn)上（特別是已經(jīng)濾波過(guò)的部分），造成電源線(xiàn)上的傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)。

22. 為什么選用電源線(xiàn)濾波器時(shí)，不能一味追求體積小巧？

    答：濾波器的體積主要由濾波器電路中的電感決定，較小的濾波器內(nèi)的電感體積必須較小，這樣電感量可能較小，會(huì)導(dǎo)致濾波器的低頻濾波性能較差。另外，濾波器的體積較小，必須要求內(nèi)部器件相互靠得很近，這樣會(huì)降低濾波器的高頻性能。

23. 什么叫濾波器的插入損耗，用什么方法測(cè)量濾波器的插入損耗可以得到最保險(xiǎn)的結(jié)果？

    答：由于濾波器接入電路產(chǎn)生的電流、電壓損耗叫做濾波器的插入損耗，干擾濾波器應(yīng)對(duì)干擾頻率的信號(hào)有盡量大的插入損耗。測(cè)量濾波器的插入損耗應(yīng)采用源和負(fù)載阻抗的比值為0.1:100（或反過(guò)來(lái)）的條件來(lái)測(cè)，這時(shí)可以得到最壞條件下的結(jié)果，也就是最保險(xiǎn)的結(jié)果。

24. 一般而言，交流線(xiàn)濾波器可以用在直流的場(chǎng)合，但是直流線(xiàn)濾波器絕對(duì)不能用在交流的場(chǎng)合，這是為什么？

    答：直流濾波器中使用的旁路電容是直流電容，用在交流條件下可能會(huì)發(fā)生過(guò)熱而損壞，如果直流電容的耐壓較低，還會(huì)被擊穿而損壞。即使不會(huì)發(fā)生這兩種情況，一般直流濾波器中的共模旁路電容的容量較大，用在交流的場(chǎng)合會(huì)發(fā)生過(guò)大的漏電流，違反安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

25. 信號(hào)線(xiàn)濾波器主要起什么作用，從安裝方式上講有哪些種類(lèi)，怎樣確定使用什么安裝方式的信號(hào)濾波器？

    答：減小信號(hào)線(xiàn)上不必要的高頻成分（主要是共模的），從而減小電纜的電磁輻射，或防止電纜作為天線(xiàn)接收空間電磁干擾，并傳導(dǎo)進(jìn)機(jī)箱。有線(xiàn)路板上安裝和面板上安裝兩種方式，需要濾波的頻率較低時(shí)使用線(xiàn)路板上安裝的結(jié)構(gòu)，需要濾波的頻率較高時(shí)，使用面板上安裝的結(jié)構(gòu)。

26. 某根信號(hào)線(xiàn)上傳輸?shù)男盘?hào)最高頻率為30MHz，測(cè)量表明，這根導(dǎo)線(xiàn)上有120MHz的共模干擾電流，用共模輻射公式預(yù)測(cè)，只要將這個(gè)共模電流抑制30dB，就可以滿(mǎn)足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要幾階的低通濾波電路？

　　答：按照題意，低通濾波器的截止頻率為30MHz，而在120MHz的插入損耗要大于30dB。由于N階濾波器的插入損耗增加速率為每倍頻程6N （dB），30MHz至120MHz為兩個(gè)倍頻程，因此，N階濾波器的截止頻率若在30MHz，則在120MHz時(shí)插入損耗為程12N（dB）。若要使程 12N > 30，則可取N=3，即低通濾波器的階數(shù)至少為3。

27. 三端電容器為什么更適合于干擾濾波？

    答：電磁干擾的頻率往往很高，因此干擾濾波器的高頻特性至關(guān)重要，三端電容巧妙地利用一個(gè)電極上的兩根引線(xiàn)電感構(gòu)成了T型低通濾波器，而消除了傳統(tǒng)電容器中引線(xiàn)電感的不良影響，提高了高頻濾波特性，因此三端電容器更適合于干擾濾波。

28. 為什么說(shuō)穿心電容是干擾濾波的理想器件？

    答：穿心電容是一種三端電容，但與普通的三端電容相比，由于它直接安裝在金屬面板上，因此它的接地電感更小，幾乎沒(méi)有引線(xiàn)電感的影響，另外，它的輸入輸出端被金屬板隔離，消除了高頻耦合，這兩個(gè)特點(diǎn)決定了穿心電容具有接近理想電容的濾波效果。

29. 電磁干擾抑制用的磁芯與傳統(tǒng)上用做電感的磁芯有什么不同，當(dāng)將兩者用錯(cuò)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

　　答：傳統(tǒng)上用做電感磁芯的材料具有很小的損耗，用這種磁芯作成的電感損耗很小。而電磁干擾抑制用的磁芯損耗很大，用這種磁芯制作的電感具有很大的損耗，其特性更接近電阻。當(dāng)將兩者用錯(cuò)時(shí)，均達(dá)不到預(yù)期的目的。如果將電磁干擾抑制用的磁芯用在普通電感上，電感的Q值很低，會(huì)使諧振電路達(dá)不到要求，或?qū)π枰獋鬏數(shù)男盘?hào)損耗過(guò)大。如果將普通制作電感用的磁芯用在電磁干擾抑制的場(chǎng)合，則由于電感與電路中的寄生電容會(huì)發(fā)生諧振，可能使某個(gè)頻率上的干擾增強(qiáng)。

30. 若一個(gè)旁路濾波電容的容量為470pf，兩根引線(xiàn)的長(zhǎng)度均為2mm，這個(gè)電容在什么頻率上濾波效果最好（提示：引線(xiàn)的電感按1nH/mm估算）？

　　答：當(dāng)電容發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，其阻抗最小，具有最好的濾波效果。這個(gè)電容的諧振頻率為 f = 1/ [ 2? ( L C ) 1/2 ] = 1/ [ 2 ? 3.14 ? ( 4 ? 10-9 ? 470 ? 10-12 ) 1/2 ] = 116MHz 因此，這個(gè)電容在116MHz的頻率處濾波效果最好。