怎样处理电源线的EMC

你在产品的设计中，是怎样选择滤波器的?

电源线相当于一个小区的大门，小区的安全与门卫关系密切。

电源线滤波器就相当于小区大门的保安。没有安装滤波器的电源线，相当于一个没有保安的大门，没有任何保障。

因此，电子设备的电源线上必须安装一个滤波器。电源线滤波器允许设备使用的电能通过，阻止多余的骚扰能量通过。

中间的图就是电源线滤波器的外形，这些滤波器在市场上很常见。

电源线滤波器是一种双向器件，也就是，它既能阻止外部的骚扰进入设备内部，也能够阻止设备内部的骚扰沿着电源线传导出来。

因此，电源线滤波器对于顺利通过传导发射、辐射发射、传导敏感性、辐射敏感性试验都是不可缺少的。

电源线滤波器的效果用插入损耗来表示，这类似于屏蔽材料的屏蔽效能，指滤波器对流过滤波器的信号电流的损耗程度，用dB表示。

电源线滤波器都是低通滤波器。所谓低通滤波器，低频的插入损耗很小，允许较低频率的电流通过，高频的插入损耗较大，阻止较高频率的电流通过。这是因为电子设备的电源电压一般频率较低，而电磁骚扰一般频率较高，所以滤波器允许工作电流通过，阻止骚扰电流通过。

从通带到阻带的范围叫做过渡带。滤波器对信号的损耗等于3dB的频率叫做滤波器的截止频率，代表超过这个频率，滤波器的插入损耗就已经较大，而开始影响正常能量的通过了。

大家需要注意的是，滤波器的插损分为差模插损和共模插损，因为传导骚扰发射既有差模电流也有共模电流。

考虑差模插损时，我们需要关注滤波器的通带特性，因为设备的工作电流是差模的。也就是，滤波器不能对电源电压产生过大的损耗，这会影响设备的正常工作。

对于共模插损，我们并不需要考虑通带的特性。理想的共模插损是在全频段内都是无限大，因为所有的共模电流都是骚扰能量。

这是一个典型的电源线滤波器的插入损耗图。

图中有四条曲线。

曲线A是差模插入损耗，这是在滤波器两端所连接的网络的阻抗都是50W的条件下测量的结果。

曲线B是共模插入损耗，这是在滤波器两端所连接的网络的阻抗都是50W的条件下测量的结果。

曲线C是差模插入损耗，这是在滤波器的一端所连接的网络的阻抗是0.1W，另一端是100W的条件下测量的结果。

曲线D是差模插入损耗，这是在滤波器一端所连接的网络的阻抗是100W，另一端是0.1W的条件下测量的结果。

从图中可以看出，曲线C和曲线D所代表的插入损耗明显劣于曲线A。这说明，滤波器的插入损耗是与滤波器两端所连接的网络的阻抗有关的。

曲线C和曲线D的两种情况代表了最坏的情况，也就是，滤波器的插入损耗不会比这两种情况还差。

请大家注意，曲线C和曲线D在100kHz左右具有负的插入损耗值，这意味着，滤波器不仅不会衰减骚扰，可能还会增强骚扰。

图中用逻辑图的方式画出了为了达到有效滤波状态需要的条件，图中的“与”代表要同时具备两个条件，才会有一个结果。。

首先，看右边的那个“与”，为了达到有效滤波，不仅需要滤波器自身的性能好，还要求滤波器采取正确的安装方式。

这正是滤波器的一种特殊性。很多设计师不清楚这个特殊性，他们以为只要按照普通电子器件的使用方法那样，用导线将滤波器接入电路就可以了，而不注意安装方式，结果导致设备的电源线上虽然安装了滤波器，但是并没有达到预期的效果。

再看构成一个合适的滤波器需要什么条件，这体现在左面的“与”中。从图中可以看出，滤波器自身的性能不仅与滤波器的电路形式和器件参数有关，还与器件的种类、滤波器的组装方式，以及滤波器的结构有关。

一般来讲，电路形式、器件参数等，仅决定了滤波器的低频特性，而器件的种类、电路组装的方式，以及滤波器的结构等，决定了滤波器的高频特性。

因此，设计师需要建立一个概念，这就是，两个电路一模一样的滤波器，他们的高频特性也可能相差很大。

前面我们论述了达到有效滤波所需要的条件，知道滤波器的安装很重要。实际上，在很多场合，滤波器的安装都是如图所示的样子，这时，滤波器仅能对较低的频率起到滤波作用，而对较高频率起不到滤波的作用。

滤波器的高频特性对于很多试验都十分重要，特别是对于RE102这样的严格的要求。

我们前面学习了关于电磁屏蔽的知识，在那里，我们一再强调贯通屏蔽体的导体对屏蔽效能的影响。滤波器按照图中所示的状态安装，电源线就构成了贯通屏蔽体的导体，会导致屏蔽机箱的泄漏。

滤波器只有在正确安装的情况下，才能发挥其应有的作用。如果安装不正确，再好的滤波器也不能发挥作用。