為什麼說EMI靜噪濾波器是必要的?
發布時間:2014-06-04 責任編輯:johnmu
【導讀】EMI靜噪濾波器 (EMIFIL) 是shi為wei電dian子zi設she備bei提ti供gong電dian磁ci噪zao聲sheng抑yi製zhi的de電dian子zi元yuan件jian,配pei合he屏ping蔽bi罩zhao和he其qi他ta保bao護hu裝zhuang置zhi一yi起qi使shi用yong。這zhe種zhong濾lv波bo器qi僅jin從cong通tong過guo連lian線xian傳chuan導dao的de電dian流liu中zhong提ti取qu並bing移yi除chu引yin起qi電dian磁ci噪zao聲sheng的de元yuan件jian。
圖1 EMI靜噪濾波器 (EMIFIL)
什麼是電磁噪聲幹擾?
電(dian)子(zi)設(she)備(bei)收(shou)到(dao)強(qiang)電(dian)磁(ci)波(bo)時(shi),電(dian)路(lu)中(zhong)會(hui)感(gan)應(ying)到(dao)不(bu)想(xiang)要(yao)的(de)電(dian)流(liu),這(zhe)會(hui)產(chan)生(sheng)非(fei)預(yu)想(xiang)的(de)操(cao)作(zuo)或(huo)對(dui)預(yu)想(xiang)的(de)操(cao)作(zuo)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao)。如(ru)果(guo)外(wai)部(bu)施(shi)加(jia)的(de)能(neng)量(liang)過(guo)於(yu)強(qiang)大(da),電(dian)子(zi)設(she)備(bei)可(ke)能(neng)會(hui) 損sun壞huai。即ji使shi外wai部bu施shi加jia的de能neng量liang較jiao小xiao,如ru果guo混hun入ru廣guang播bo和he通tong信xin所suo使shi用yong的de電dian波bo中zhong,在zai廣guang播bo和he通tong信xin的de無wu線xian電dian波bo信xin號hao較jiao弱ruo的de區qu域yu內nei,也ye可ke能neng會hui造zao成cheng無wu法fa接jie收shou、聲音中出現異常噪聲 或視頻被破壞。外部電磁波造成的這些幹擾稱為電磁噪聲幹擾,而造成幹擾的電磁波稱為電磁噪聲(下文稱為噪聲)。


圖2 發射和抗擾
噪聲會幹擾到各種電子設備。噪聲源也各有不同。對有些設備(例如洗衣機和冰箱)完全不起作用的噪聲,卻可能會嚴重幹擾其他設備(例如AM收音機)。 因yin此ci,需xu要yao一yi定ding的de規gui則ze把ba電dian子zi設she備bei產chan生sheng的de噪zao聲sheng抑yi製zhi到dao某mou個ge水shui平ping,並bing確que保bao這zhe些xie電dian子zi設she備bei在zai某mou個ge噪zao聲sheng水shui平ping下xia正zheng確que運yun行xing,這zhe樣yang我wo們men才cai能neng安an全quan地di使shi用yong這zhe些xie電dian子zi設she備bei。這zhe些xie規gui則ze 稱為噪聲規定。
如果一台電子設備視為噪聲源,則噪聲的產生稱為發射(噪聲發射)。相應地,如果一台電子設備視為噪聲受體,則噪聲容忍度稱為抗擾度(噪聲容忍度)。噪聲規定指定了電子設備的發射和抗擾度。(抗擾度也稱為EMS: 電磁敏感度)

圖3 歐洲噪聲規定示例
[page]電磁噪聲分類
如圖所示,根據電磁噪聲的來源,可分為自然噪聲和人為噪聲。 自然噪聲是電子設備出現之前就存在的噪聲,例如閃電和靜電。電子設備要求對自然噪聲有抗擾性。
人(ren)為(wei)噪(zao)聲(sheng)是(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)開(kai)始(shi)使(shi)用(yong)後(hou)出(chu)現(xian)的(de)噪(zao)聲(sheng),要(yao)用(yong)發(fa)射(she)和(he)抗(kang)擾(rao)度(du)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)。隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)的(de)使(shi)用(yong),人(ren)為(wei)噪(zao)聲(sheng)引(yin)起(qi)的(de)幹(gan)擾(rao)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)加(jia)。這(zhe)一(yi)點(dian)將(jiang)在(zai)後(hou)續(xu)章(zhang)節(jie)中(zhong)詳(xiang)細(xi)講(jiang)述(shu)。

圖4 噪聲的分類
噪聲問題因電子設備密集而出現變化
我們周圍使用的電子設備過於密集,噪聲幹擾的內容和程度在隨著每個電子設備的性能增加而變化。例如,1970年之前(數字電路還未流行之前),我們 考慮的是無線電波之間的幹擾問題(無線電幹擾)。但隨著個人計算機等家用數字電子設備的流行,我們開始關注這些電子設備產生的無線電波對收音機和電視接收 無線電波的幹擾。
通(tong)常(chang),隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)密(mi)集(ji)度(du)增(zeng)加(jia),噪(zao)聲(sheng)源(yuan)和(he)噪(zao)聲(sheng)受(shou)體(ti)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)在(zai)縮(suo)短(duan),而(er)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao)的(de)程(cheng)度(du)在(zai)上(shang)升(sheng)。此(ci)外(wai),隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)性(xing)能(neng)提(ti)升(sheng),工(gong)作(zuo)電(dian)路(lu)頻(pin)率(lv)增(zeng)加(jia),會(hui)產(chan)生(sheng) 更geng高gao頻pin率lv的de噪zao聲sheng,擴kuo大da了le受shou影ying響xiang的de頻pin率lv範fan圍wei。而er且qie,由you於yu電dian子zi設she備bei的de省sheng電dian功gong能neng,更geng多duo的de電dian路lu可ke以yi按an更geng低di的de電dian壓ya運yun行xing,這zhe樣yang低di能neng量liang噪zao聲sheng影ying響xiang的de情qing形xing在zai增zeng多duo。
今後隨著電子設備進一步的高密集化、高性能化及小型化,預期噪聲幹擾問題會更加嚴重。

圖5 擴大使用電子設備和對噪聲問題的影響
“係統內EMC”, 電子設備自體中毒
meiyourenhewaibuzaosheng,dianzishebeibenshenjiukenengchuxianzaoshengganrao。dianzishebeineibudianluzhongchanshengdezaoshengkenenghuiganraodianzishebeibenshenneibudeqitadianlu。zhechengweixitongneiEMC。例 如,如果手機設有內置數字電路,數字電路的噪聲會令手機的接收器性能下降(降低接收器靈敏度),如下圖所示。這種情況下,噪聲源和噪聲受體之間的距離明顯 小於常規噪聲源之間的距離,會產生更嚴重的幹擾。視具體情形而定,提供的噪聲抑製水平要遠比噪聲規定的限製更加嚴格。

圖6 係統內EMC示例
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