电子电路中的EMC标准与EMC设计（推荐）

文章摘要：表4 电源干扰的类型3.2 抑制干扰的方法3.2.1 在电源输入端加入线路滤波器典型的电源线路滤波器如图1所示。其中，L1和L2的线圈同方向绕在同一磁芯上，这两个电感对于差模电流和主电流所产生的磁通是互相抵消的，因此不会引起磁芯的饱和；而对于共模电流则可以反映为很大的电感，以便获得最大的滤波效果，所以又称为“共模电感”。图1 典型的电源线路滤波器CX电容用来衰减差模干扰，CY电容用于衰减共模干扰，R用于消除滤波器中可能出现的静电积累。电源滤波器主要用于抑制30 MHz以下频率范围的噪声，而对于脉冲干扰，其谐波频率往往高达上百MHz，实际使用效果往往并不明显。某研究机构对20种电源滤波器

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表4  电源干扰的类型

3.2  抑制干扰的方法

3.2.1  在电源输入端加入线路滤波器

　　典型的电源线路滤波器如图1所示。其中，L1和L2的线圈同方向绕在同一磁芯上，这两个电感对于差模电流和主电流所产生的磁通是互相抵消的，因此不会引起磁芯的饱和；而对于共模电流则可以反映为很大的电感，以便获得最大的滤波效果，所以又称为“共模电感”。

图1  典型的电源线路滤波器

　　CX电容用来衰减差模干扰，CY电容用于衰减共模干扰，R用于消除滤波器中可能出现的静电积累。

　　电源滤波器主要用于抑制30 MHz以下频率范围的噪声，而对于脉冲干扰，其谐波频率往往高达上百MHz，实际使用效果往往并不明显。某研究机构对20种电源滤波器的抑制浪涌波的能力进行了测试，超过20 dB的仅有4种，甚至有的会在输出端产生振荡。

3.2.2  采用带屏蔽层的变压器

　　由于共模干扰是一种相对大地的干扰，所以它主要通过变压器绕组间的耦合电容来传递。如果在初、次级之间插入屏蔽层，并使之良好接地，便能使干扰电压通过屏蔽层旁路掉，从而减小输出端的干扰电压。屏蔽层对变压器的能量传输并无不良影响，但影响了绕组间的耦合电容。图2画出了带屏蔽层的隔离变压器的共模干扰通路。其中，C1为初级绕组与屏蔽层之间的分布电容；C2为次级烧组与屏蔽层之间的分布电容；Z1为屏蔽层接地阻抗；Z2为负载对地阻抗；e1为初级干扰（共模型）电压；e2为次级干扰（共模型）电压。

图2  带屏蔽层的隔离变压器

　　图2中，要使共模衰减量增大，只需使变压器屏蔽层接地阻抗变小。理论上带屏蔽层的变压器能使衰减量达到60 dB左右，但实际使用后发现，对于尖峰干扰有抑制，其效果也不十分明显。

3.2.3  在电源的输入端加入多级线路滤波器

　　一般情况下，在图1所示的电路中再加一级差模滤波器，用于衰减差模干扰。通常，差模滤波器的设计如图3所示。

图3  差模滤波器

3.2.4  采用吸波器件

　　压敏电阻器、瞬态电压抑制管（Transient Voltage Suppressor，TVS管）等吸波器件有共同的特点，即在阈值电压以下呈现高阻抗，而一旦超过阈值电压，阻抗便急剧下降，因此对尖峰电压有一定的抑制作用，但也有各自的局限性。例如压敏电阻的电流吸收能力不够大，TVS管的阈值电压一般仅为300～400 V。压敏电阻器、TVS管在电路中应并联使用。

3.3  参数选择

　　对于不同的电路，电源线路滤波器参数的选择应根据电流、电压、频率范围等因素综合考虑，有时应通过实验来确定。本节只对压敏电阻、TVS管的参数选择进行说明。

3.3.1  压敏电阻器

（1）  压敏电阻器的作用

　　压敏电阻器是一种金属化物变阻器，其电压与电流不遵守欧姆定律，而成特殊的非线性关系。当两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过；略高于标称额定电压值时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大；低于标称额定电压值时，压敏电阻器又恢复为高阻状态；超过最大限制电压值时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。

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