中心議題：

• 電磁兼容性設計的共模電感選擇
• 電磁兼容性設計的磁珠選擇
• 電磁兼容性設計的濾波電容器設計

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電子線路設計者往往隻考慮產品的功能，而沒有將功能和電磁兼容性（即EMC
，是指設備或係統在其電磁環境中符合要求運行並不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁幹擾的能力）綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)


，因(yin)此(ci)產(chan)品(pin)在(zai)完(wan)成(cheng)其(qi)功(gong)能(neng)的(de)同(tong)時(shi)，也(ye)產(chan)生(sheng)了(le)大(da)量(liang)的(de)功(gong)能(neng)性(xing)騷(sao)擾(rao)及(ji)其(qi)它(ta)騷(sao)擾(rao)。而(er)且(qie)，不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)敏(min)感(gan)度(du)要(yao)求(qiu)。電(dian)子(zi)線(xian)路(lu)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)應(ying)從(cong)幾(ji)方(fang)麵(mian)考(kao)慮(lv)
，在(zai)此(ci)我(wo)們(men)主(zhu)要(yao)研(yan)究(jiu)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)選(xuan)擇(ze)。

1、共模電感

由於EMC所suo麵mian臨lin的de問wen題ti大da多duo是shi共gong模mo幹gan擾rao，因yin此ci共gong模mo電dian感gan也ye是shi我wo們men常chang用yong的de有you力li元yuan件jian之zhi一yi。這zhe裏li就jiu給gei大da家jia簡jian單dan介jie紹shao一yi下xia共gong模mo電dian感gan的de原yuan理li以yi及ji使shi用yong情qing況kuang。

共模電感是一個以鐵氧體為磁芯的共模幹擾抑製器件
，它由兩個尺寸相同，匝數相同的線圈duichengdiraozhizaitongyigetieyangtihuanxingcixinshang，xingchengyigesiduanqijian，taduiyugongmoxinhaochengxianchudadianganjuyouyizhizuoyong，erduiyuchamoxinhaochengxianchuhenxiaodeloudianganjihubuqizuoyong。yuanlishiliuguogongmodianliushicihuanzhongdecitongxianghudiejia，congerjuyouxiangdangdadedianganliang，duigongmodianliuqidaoyizhizuoyong；erdangliangxianquanliuguochamodianliushi，cihuanzhongdecitongxianghudixiao
，jihumeiyoudianganliang，suoyichamodianliukeyiwushuaijianditongguo。yincigongmodianganzaipinghengxianluzhongnengyouxiaodiyizhigongmoganraoxinhao，erduixianluzhengchangchuanshudechamoxinhaowuyingxiang。

共模電感在製作時應滿足以下要求：
（1）繞製在線圈磁芯上的導線要相互絕緣，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路
；
（2）當線圈流過瞬時大電流時
，磁芯不要出現飽和
；
（3）線圈中的磁芯應與線圈絕緣，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿
；
（4）線圈應盡可能繞製單層
，這樣做可減小線圈的寄生電容
，增強線圈對瞬時過電壓的承受能力。

通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)，同(tong)時(shi)注(zhu)意(yi)選(xuan)擇(ze)所(suo)需(xu)濾(lv)波(bo)的(de)頻(pin)段(duan)，共(gong)模(mo)阻(zu)抗(kang)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)
，因(yin)此(ci)我(wo)們(men)在(zai)選(xuan)擇(ze)共(gong)模(mo)電(dian)感(gan)時(shi)需(xu)要(yao)看(kan)器(qi)件(jian)資(zi)料(liao)，主(zhu)要(yao)根(gen)據(ju)阻(zu)抗(kang)頻(pin)率(lv)曲(qu)線(xian)選(xuan)擇(ze)。另(ling)外(wai)選(xuan)擇(ze)時(shi)注(zhu)意(yi)考(kao)慮(lv)差(cha)模(mo)阻(zu)抗(kang)對(dui)信(xin)號(hao)的(de)影(ying)響(xiang)，主(zhu)要(yao)關(guan)注(zhu)差(cha)模(mo)阻(zu)抗(kang)
，特(te)別(bie)注(zhu)意(yi)高(gao)速(su)端(duan)口(kou)。
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2、磁珠

在產品數字電路EMC設計過程中，我們常常會使用到磁珠
，那麼磁珠濾波的原理以及如何使用呢？

鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金，這種材料具有很高的導磁率，它可以使電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產生的電容最小。

鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)通(tong)常(chang)在(zai)高(gao)頻(pin)情(qing)況(kuang)下(xia)應(ying)用(yong)
，因(yin)為(wei)在(zai)低(di)頻(pin)時(shi)他(ta)們(men)主(zhu)要(yao)呈(cheng)電(dian)感(gan)特(te)性(xing)
，使(shi)得(de)線(xian)上(shang)的(de)損(sun)耗(hao)很(hen)小(xiao)。在(zai)高(gao)頻(pin)情(qing)況(kuang)下(xia)，它(ta)們(men)主(zhu)要(yao)呈(cheng)電(dian)抗(kang)特(te)性(xing)
，並(bing)且(qie)隨(sui)頻(pin)率(lv)改(gai)變(bian)。實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)是(shi)作(zuo)為(wei)射(she)頻(pin)電(dian)路(lu)的(de)高(gao)頻(pin)衰(shuai)減(jian)器(qi)使(shi)用(yong)的(de)。實(shi)際(ji)上(shang)，鐵(tie)氧(yang)體(ti)較(jiao)好(hao)的(de)等(deng)效(xiao)於(yu)電(dian)阻(zu)以(yi)及(ji)電(dian)感(gan)的(de)並(bing)聯(lian)，低(di)頻(pin)下(xia)電(dian)阻(zu)被(bei)電(dian)感(gan)短(duan)路(lu)，高(gao)頻(pin)下(xia)電(dian)感(gan)阻(zu)抗(kang)變(bian)得(de)相(xiang)當(dang)高(gao)，以(yi)至(zhi)於(yu)電(dian)流(liu)全(quan)部(bu)通(tong)過(guo)電(dian)阻(zu)。鐵(tie)氧(yang)體(ti)是(shi)一(yi)個(ge)消(xiao)耗(hao)裝(zhuang)置(zhi)，高(gao)頻(pin)能(neng)量(liang)在(zai)上(shang)麵(mian)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱(re)能(neng)，這(zhe)是(shi)由(you)它(ta)的(de)電(dian)阻(zu)特(te)性(xing)決(jue)定(ding)的(de)。

鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)珠(zhu)與(yu)普(pu)通(tong)的(de)電(dian)感(gan)相(xiang)比(bi)具(ju)有(you)更(geng)好(hao)的(de)高(gao)頻(pin)濾(lv)波(bo)特(te)性(xing)。鐵(tie)氧(yang)體(ti)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)呈(cheng)現(xian)電(dian)阻(zu)性(xing)，相(xiang)當(dang)於(yu)品(pin)質(zhi)因(yin)數(shu)很(hen)低(di)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)
，所(suo)以(yi)能(neng)在(zai)相(xiang)當(dang)寬(kuan)的(de)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)內(nei)保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)的(de)阻(zu)抗(kang)
，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)高(gao)頻(pin)濾(lv)波(bo)效(xiao)能(neng)。在(zai)低(di)頻(pin)段(duan)
，阻(zu)抗(kang)由(you)電(dian)感(gan)的(de)感(gan)抗(kang)構(gou)成(cheng)，低(di)頻(pin)時(shi)R很小，磁芯的磁導率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁幹擾被反射而受到抑製；並且這時磁芯的損耗較小

，整個器件是一個低損耗
、高Q特te性xing的de電dian感gan
，這zhe種zhong電dian感gan容rong易yi造zao成cheng諧xie振zhen，因yin此ci在zai低di頻pin段duan，有you時shi可ke能neng出chu現xian使shi用yong鐵tie氧yang體ti磁ci珠zhu後hou幹gan擾rao增zeng強qiang的de現xian象xiang。在zai高gao頻pin段duan

，阻zu抗kang由you電dian阻zu成cheng分fen構gou成cheng，隨sui著zhe頻pin率lv升sheng高gao

，磁ci芯xin的de磁ci導dao率lv降jiang低di

，導dao致zhi電dian感gan的de電dian感gan量liang減jian小xiao，感gan抗kang成cheng分fen減jian小xiao。但dan是shi
，這zhe時shi磁ci芯xin的de損sun耗hao增zeng加jia
，電dian阻zu成cheng分fen增zeng加jia，導dao致zhi總zong的de阻zu抗kang增zeng加jia，當dang高gao頻pin信xin號hao通tong過guo鐵tie氧yang體ti時shi，電dian磁ci幹gan擾rao被bei吸xi收shou並bing轉zhuan換huan成cheng熱re能neng的de形xing式shi耗hao散san掉diao。

鐵氧體抑製元件廣泛應用於印製電路板、電源線和數據線上。如在印製板的電源線入口端加上鐵氧體抑製元件，就可以濾除高頻幹擾。鐵氧體磁環或磁珠專用於抑製信號線、電源線上的高頻幹擾和尖峰幹擾
，它也具有吸收靜電放電脈衝幹擾的能力。

使用片式磁珠還是片式電感主要還在於實際應用場合。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時，使用片式磁珠是最佳的選擇。片式磁珠和片式電感的應用場合：片式電感：射頻（RF）和無線通訊，信息技術設備，雷達檢波器
，汽車電子，蜂窩電話，尋呼機，音頻設備，PDAs（個人數字助理），無線遙控係統以及低壓供電模塊等。片式磁珠：時鍾發生電路，模擬電路和數字電路之間的濾波，I/O輸入/輸出內部連接器（比如串口，並口，鍵盤，鼠標，長途電信，本地局域網），射頻（RF）電路和易受幹擾的邏輯設備之間，供電電路中濾除高頻傳導幹擾，計算機，打印機

，錄像機（VCRS）
，電視係統和手提電話中的EMI噪聲抑止。

3、濾波電容器

jinguanconglvchugaopinzaoshengdejiaodukan，dianrongdexiezhenshibuxiwangde，danshidianrongdexiezhenbingbushizongshiyouhaide。dangyaolvchudezaoshengpinlvquedingshi，keyitongguotiaozhengdianrongderongliang
，shixiezhendianganghaoluozaisaoraopinlvshang。

在實際工程中

，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達數百MHz
，甚至超過1GHz。對這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效地濾除。

普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲，是因為兩個原因：一個原因是電容引線電感造成電容諧振，對高頻信號呈現較大的阻抗，削弱了對高頻信號的旁路作用；另一個原因是導線之間的寄生電容使高頻信號發生耦合
，降低了濾波效果。

chuanxindianrongzhisuoyinengyouxiaodilvchugaopinzaosheng，shiyinweichuanxindianrongbujinmeiyouyinxiandianganzaochengdianrongxiezhenpinlvguodidewenti，erqiechuanxindianrongkeyizhijieanzhuangzaijinshumianbanshang，liyongjinshumianbanqidaogaopingelidezuoyong。danshizaishiyongchuanxindianrongshi，yaozhuyidewentishianzhuangwenti。chuanxindianrongzuidaderuodianshipagaowenhewenduchongji，zhezaijiangchuanxindianrongwangjinshumianbanshanghanjieshizaochenghendakunnan。xuduodianrongzaihanjieguochengzhongfashengsunhuai。tebieshidangxuyaojiangdaliangdechuanxindianronganzhuangzaimianbanshangshi，zhiyaoyouyigesunhuai，jiuhennanxiufu，yinweizaijiangsunhuaidedianrongchaixiashi，huizaochenglinjinqitadianrongdesunhuai。

隨著電子設備複雜程度的提高
，設備內部強弱電混合安裝
、shuziluojidianluhunheanzhuangdeqingkuangyuelaiyueduo
，dianlumokuaizhijiandexianghusaoraochengweiyanzhongdewenti。jiejuezhezhongdianlumokuaixianghusaoraodefangfazhiyishiyongjinshugelicangjiangbutongxingzhidedianlugelikai。danshisuoyouchuanguogelicangdedaoxianyaotongguochuanxindianrong
，fouzehuizaochenggelishixiao。dangbutongdianlumokuaizhijianyoudaliangdelianxianshi，zaigelicangshanganzhuangdaliangdechuanxindianrongshishifenkunnandeshiqing。weilejiejuezhegewenti
，guowaixuduochangshangkaifale“濾波陣列板”，這zhe是shi用yong特te殊shu工gong藝yi事shi先xian將jiang穿chuan心xin電dian容rong焊han接jie在zai一yi塊kuai金jin屬shu板ban構gou成cheng的de器qi件jian，使shi用yong濾lv波bo陣zhen列lie板ban能neng夠gou輕qing而er易yi舉ju地di解jie決jue大da量liang導dao線xian穿chuan過guo金jin屬shu麵mian板ban的de問wen題ti。但dan是shi這zhe種zhong濾lv波bo陣zhen列lie板ban的de價jia格ge往wang往wang較jiao高gao。

EMC器件有好幾種，噪聲的強度和類型不同
，適用的器件也是不同的。比如，針對低頻的噪聲
，如頻率是幾十KHz的噪聲
，要選擇電容或電感，而不應該是磁珠；磁珠主要用來濾除一般電源線或信號線上的噪音，適合應用於高頻的噪聲環境中
，比如頻率是幾十MHz到幾GHz的(de)場(chang)合(he)。但(dan)是(shi)，磁(ci)珠(zhu)對(dui)於(yu)濾(lv)除(chu)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)線(xian)的(de)噪(zao)聲(sheng)
，效(xiao)果(guo)就(jiu)不(bu)好(hao)。這(zhe)時(shi)候(hou)
，就(jiu)應(ying)該(gai)選(xuan)擇(ze)共(gong)模(mo)扼(e)流(liu)線(xian)圈(quan)

，共(gong)模(mo)扼(e)流(liu)線(xian)圈(quan)是(shi)專(zhuan)門(men)用(yong)來(lai)濾(lv)除(chu)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)線(xian)上(shang)的(de)噪(zao)聲(sheng)的(de)。普(pu)通(tong)的(de)EMC器件是不能夠濾除差分信號線上的共模噪聲的。所以，一定要根據具體的噪聲類型和頻率範圍來選擇合適的EMC器件。