電源EMI的抑制和濾波

電源EMI的抑制和濾波

壹、    產生原因

電腦組件一般說來有如下的五個雜訊產生源及傳播路徑：

一．轉換式電源高週波和信號PC板的雜訊無法藉一般的濾波器去除，而經由電源供給線和整流器或信號地線和機架地線傳播

二．反耦合濾波器的雜訊消除效果並不充分，以致電源圖案的阻抗偏高而由電源圖案輻射再經過其他的信號圖案傳播

三．信號中所不要的高諧波將流進界面電纜，且由於輸送和雜訊頻帶同等的頻率信號之電纜隔離效果並不充分，所以由電纜和終端機器輻射

四．由於副基板和本體間的接地阻抗高所以副基板內的高週波信號將由副板輻射

五．RF調變器內的載波因隔離不充分，而經由信號線和電源線傳播

貳、    可改善之方法

EMI濾波器

一．貫選型電容器

二．無珠粒電感器的三端字電容器

三．珠粒電感器

四．附珠形電感器的三端電容器

五．π型方塊濾波器

六．四端子構造DC電源濾波器

電源用所開發的大容量四端子

電容器和貫通型電容器與珠形電感器組合而成，對450K~1GHZ具有巨大濾波效果的寬頻帶濾波器，對共模雜訊之消除也有效果

參、    一般所遇到的問題和對策

一．對於頻率超過10MHZ以上的雜波，其傳導妨害的防止效果若由價格和實裝兩方面來考量時，LC濾波器並不十分理想。且在實裝時如果接地線之處理不善的話，在10MHZ以上的頻帶內此雜波的妨害會增大。因此對於此種範圍內的傳導妨害可以選用鐵氧磁體的接地電感器即可很容易地對策

二．10~30MHZ的傳導妨害，主要是由電腦機器的定時脈衝所引起。由於其只存在於有限的狹頻帶範圍內。因此可用接地電感器提昇頻帶範圍為高阻抗，以防止由接地部份所洩露的傳導妨害雜波

三．信號線的放射妨害源

A．可以採用有隔離效果的隔離線。使用隔離線時要特別注意線末端的接地處理，如果含有連接器時也必須要有接地處理，尤其是對於塑膠成型的連接器，更應該強制要有接地裝置

B．還有將信號線一條一條地貫通鐵氧磁體的磁環，用以消除高頻雜波。這種方法可在實裝線路板時，處理成本也很便宜。線路板的接地圖案上只貫通鐵氧磁體的磁環而能消減放射妨害的例子也不少

C．信號線無法隔離時則可用鐵氧體磁心將整條信號線包捲起來亦可防止信號線的天線效果

四．電源接地系統的雜訊對策

轉換式電源在電源線路端有AC線路濾波器，DC輸出端則有LC濾波器使用，

不過這些濾波器縱然相盡一切辦法仍然無法除掉電源線路雜訊，多數的情形從接地線繞道而入為主要原因

對策有以下辦法

A．基於雜訊是封閉在電源內故DC輸出側使用寬頻帶的濾波器

B．電源部的接地裝設電感器

C．藉反耦合電容器的特性改善遏止脈衝性雜訊

肆、    其它

突波吸收器選定應注意的項目如下

一．突波耐量

二．限制電壓

三．放電響應時間

四．限制電壓與放電開始電壓的差異

五．披障方式開路或短路

六．漏洩電流

濾除器

一．針對什麼而設之濾除器

二．雜訊發生之主因為何

三．電源的輸入配線負荷配線怎樣

四．接地線及接地點情況如何

五．對於安全規格及雜訊相關連規格有無考慮之必要

六．雜訊濾除器係自行製作或以購入品構成

七．決定目的所求之濾除器的頻率與衰減特性

八．濾除器之特性如何確認

線圈選擇之要點

一．不致因通於電源線路的電流而造成磁性飽和

二．電感的溫度係數要小

三．高週波阻抗要大

四．直流電阻要小

五．感應電感要大而且分佈電容宜小

EMI濾波器條件

一．可涵蓋所要消除的雜訊頻帶

二．濾波器的電路構成應適合使用者的場所

三．濾波器大量生產的裝置總費用應低廉

從界面電纜產生的雜訊

主要以輻射雜訊表現出來

雜訊的階位頻率隨電纜的長度而改變