1
、如果未經過對儀器的EMI、EMS指標測試就選定了濾波器，基本上屬於“盲人騎瞎馬、夜半臨深池”的主兒
；

 

2、如果機器上選擇的是一個市麵上買來的通用濾波器，這個濾波器基本上是可以不加的；

 

3、濾波器8分定製、2分通用才算比較靠譜。

 

下(xia)此(ci)結(jie)論(lun)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)因(yin)為(wei)最(zui)近(jin)遇(yu)到(dao)的(de)好(hao)幾(ji)起(qi)事(shi)情(qing)，都(dou)加(jia)了(le)濾(lv)波(bo)器(qi)，但(dan)傳(chuan)導(dao)就(jiu)是(shi)不(bu)過(guo)，最(zui)後(hou)還(hai)是(shi)根(gen)據(ju)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)給(gei)設(she)計(ji)了(le)個(ge)濾(lv)波(bo)器(qi)樣(yang)品(pin)，一(yi)裝(zhuang)上(shang)ok才算pass
，其實設計本身也並不複雜，不過多加了一級差模電容和差模電感、或調整了一下濾波器電感電容的參數而已。通用型的IEC插座濾波器，裏麵的空間很小，一般隻能放得下2個共模電容、一個差模電容和一個共模電感，靠這點東西就能放之四海而皆準，難度莫大焉。

 

 

那濾波器應如何選型？

 

第一種是預知曉（起碼是估計）需濾掉的雜波頻點或頻段和強度，然後提出對濾波頻段的衰減要求，將此要求提給廠家，由廠家給您設計一款適用的濾波器。

 

dierzhongshixianshejichanpin，jiegoukongjianshangyuliuchuzhuanglvboqideweizhi

，dengchanpinzhuanghaohoujinxingceshi，genjuceshidejieguoquedinglvboqidelvchupindianheshuaijiantexing。

 

除此二者外，基本上沒有其他的方法能有效地選好濾波器。

 

案例1：

 

如低頻無極燈產品

，整流器開關頻率220KHz
，此頻率是幹擾的基頻，其他幹擾頻率基本都是此頻點的高次諧波，在起初設計時

，就可以根據預估給出濾波器的要求來，220KHz頻點時，共模插損ILCM=60dB 差模插損ILDM=60dB，根據這個要求，濾波器廠家就可以設計出濾波器來。

 

如手術室用監護儀，與手術刀在共同的環境下使用，手術刀的頻率是500KHz
，可以根據預估給出對濾波器的要求
，500KHz頻點時

，共模插損ILCM=70dB 差模插損ILDM=70dB，根據這個要求，濾波器廠家就可以設計出濾波器來。

 

插損這個指標，行規是在50Ω的de標biao準zhun負fu載zai下xia測ce得de的de，但dan實shi際ji電dian路lu中zhong，阻zu抗kang匹pi配pei的de不bu可ke能neng這zhe樣yang標biao準zhun，因yin此ci，插cha損sun的de指zhi標biao在zai使shi用yong會hui打da些xie折zhe扣kou。所suo以yi預yu估gu時shi要yao求qiu指zhi標biao要yao高gao些xie。

 

案例2：

 

某產品未加濾波器時的測試結果，畫黑圈的是兩個主要的超標頻點，最左側的點是213KHz
，超標7dB左右，右麵一個是它的高次諧波，可以不必理它，213K濾掉了
，那個也就跟著消除了。

作為電子設計工程師，能預估出
、或能測出預定的幹擾頻率和提出擬衰減的指標來，這就夠了。

 

濾波器有多種，做儀器設備中常用到的是電源濾波器和信號濾波器。其他類型的作無功功率補償的電力濾波器、微波頻段的濾波器不是這裏討論的內容。

 

濾波器的選擇需要考慮以下多點：

 

1.電壓

 

這個電壓值要求是一個範圍
，是穩態電壓±紋波電壓的綜合。

 

2.電流

 

電dian流liu的de指zhi標biao很hen關guan鍵jian
，它ta決jue定ding了le濾lv波bo器qi內nei部bu的de電dian感gan的de繞rao組zu銅tong線xian和he引yin出chu線xian的de線xian徑jing。如ru果guo選xuan細xi了le
，細xi導dao線xian上shang跑pao大da電dian流liu，如ru小xiao馬ma拉la大da車che，會hui引yin起qi嚴yan重zhong發fa熱re以yi至zhi燒shao毀hui。這zhe個ge電dian流liu也ye是shi一yi個ge範fan圍wei，穩wen態tai電dian流liu 波動電流的最大值。

 

3.電磁兼容標準要求

 

既然是濾波器，為的就是濾掉一些不期望的頻段
，而濾除的效果一般是由EMC測(ce)試(shi)標(biao)準(zhun)和(he)現(xian)場(chang)應(ying)用(yong)的(de)直(zhi)觀(guan)結(jie)果(guo)來(lai)確(que)定(ding)。尤(you)其(qi)是(shi)電(dian)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)，最(zui)好(hao)能(neng)確(que)定(ding)用(yong)此(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)產(chan)品(pin)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)的(de)是(shi)哪(na)個(ge)標(biao)準(zhun)，根(gen)據(ju)標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)的(de)不(bu)同(tong)
，在(zai)選(xuan)擇(ze)時(shi)也(ye)有(you)其(qi)特(te)定(ding)的(de)測(ce)試(shi)頻(pin)段(duan)要(yao)求(qiu)。

 

電源濾波器的主要針對指標是傳導發射CE和傳導抗擾CS，信號濾波器的則主要看EMC標準裏對不期望輸入頻段和不期望輸出頻段的要求了。

 

比如無極燈用的整流器
，本身就是一個開關工作狀態，會有對外的發射，EMC測試時候會重點檢查其開關頻率以及其高次諧波成分的傳導幹擾，濾波器就需要針對這些特定頻段或頻點具有足夠的濾除效果。

 

4.安規標準要求

 

duzhekenenghuijiaodeqiguai，xuanlvboqi
，shuoanguibiaozhungansha
？zheshiyinweilvboqiyibanyongzaidianyuanshuruduanhebankadejiekouchu
，zhexiebuweidoushianguiwentidezhongzaiqu。dengyushilvboqiyishenchengdanleduogeyaoqiu。yulvboqiyouguandeanguizhongdianshisangezhibiao：絕緣耐壓
、漏電流、剩餘電壓剩餘能量。

 

絕緣耐壓打LN對地的絕緣強度，考驗的是Y電容的耐壓值，Y電容大了，漏電流就會大，容易導致安規要求上的漏電流超標
，現在有部分廠家設計上就采取了輸入端無Y電容設計（如圖）。這樣LN對G就成了LN通過L1、Cy1
、Cy2、G’對G了，而G和G’是不連的。如果采用了輸入端接Y電容的方式，即將Cy1和Cy2放到前麵R的左麵來，則測試時須注意絕緣耐壓的設定和漏電流的大小是正相關的，最高不超過20mA。曾經遇到過差點被退貨說濾波器安規不合格的情況
，最後經查是1500V時漏電流設定為2mA（應為5mA）
，測試儀器報警就是正常的了。

 

另一個問題就是R的de選xuan擇ze，有you好hao多duo廠chang家jia的de濾lv波bo器qi沒mei裝zhuang這zhe個ge電dian阻zu，在zai拔ba掉diao插cha頭tou後hou

，在zai較jiao短duan的de時shi間jian內nei
，去qu摸mo電dian源yuan的de插cha口kou，如ru果guo會hui有you被bei電dian的de感gan覺jiao
，問wen題ti就jiu出chu在zai沒mei裝zhuang這zhe個ge電dian阻zu上shang。這zhe是shi個ge高gao耐nai壓ya、起泄放電作用的功率電阻。

 

5.濾波器電路結構形式

 

電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)和(he)期(qi)間(jian)的(de)參(can)數(shu)選(xuan)擇(ze)是(shi)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)核(he)心(xin)

，但(dan)就(jiu)是(shi)在(zai)這(zhe)一(yi)部(bu)分(fen)，應(ying)用(yong)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)選(xuan)擇(ze)常(chang)常(chang)兩(liang)眼(yan)一(yi)摸(mo)黑(hei)著(zhe)選(xuan)，雖(sui)然(ran)大(da)多(duo)時(shi)候(hou)也(ye)差(cha)不(bu)多(duo)可(ke)以(yi)用(yong)，但(dan)既(ji)不(bu)知(zhi)己(ji)也(ye)不(bu)知(zhi)彼(bi)的(de)設(she)計(ji)方(fang)式(shi)，浪(lang)費(fei)資(zi)源(yuan)
、埋留隱患的可能性就大大增加。這在需要精益設計、從中國製造到中國創造的電子製造業，從初級工程師向資深工程師的成長期望上來說
，都是不合時宜的。

 

濾波器的作用是對通過其的不同頻率有不同的放大效果
，對通帶內頻段的則不衰減，對通帶外要抑製的則以幾十個dB的(de)級(ji)別(bie)進(jin)行(xing)衰(shuai)減(jian)
，從(cong)而(er)達(da)到(dao)過(guo)篩(shai)子(zi)的(de)目(mu)的(de)。但(dan)就(jiu)是(shi)濾(lv)波(bo)器(qi)在(zai)對(dui)不(bu)同(tong)頻(pin)率(lv)的(de)電(dian)壓(ya)幅(fu)值(zhi)采(cai)取(qu)不(bu)同(tong)放(fang)大(da)倍(bei)數(shu)的(de)時(shi)候(hou)
，電(dian)磁(ci)波(bo)的(de)相(xiang)位(wei)也(ye)在(zai)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)，因(yin)為(wei)相(xiang)位(wei)也(ye)是(shi)和(he)頻(pin)率(lv)有(you)關(guan)的(de)，所(suo)以(yi)濾(lv)波(bo)器(qi)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)的(de)選(xuan)取(qu)，也(ye)還(hai)是(shi)有(you)些(xie)學(xue)問(wen)的(de)。

 

濾波器結構形式常用的是三種：

 

a.巴特沃思濾波器：特點是通帶內放大倍數平整

，通帶內
，隨著頻率的變化，濾波器放大倍數基本維持不變；但dan缺que點dian是shi通tong帶dai向xiang截jie止zhi段duan的de過guo渡du段duan
，過guo渡du的de較jiao為wei平ping緩huan。意yi思si是shi說shuo
，敵di人ren和he朋peng友you的de界jie限xian不bu是shi很hen清qing楚chu
，有you一yi部bu分fen朋peng友you也ye在zai幹gan著zhe敵di人ren的de事shi情qing
，有you一yi部bu分fen敵di人ren也ye在zai幫bang我wo們men，對dui這zhe一yi部bu分fen是shi殺sha掉diao還hai是shi留liu在zai組zu織zhi裏li

，讓rang人ren很hen糾jiu結jie。如ru果guo有you用yong頻pin率lv和he幹gan擾rao頻pin率lv離li得de很hen近jin
，這zhe種zhong濾lv波bo器qi的de作zuo用yong就jiu很hen有you問wen題ti。

 

b.切比雪夫濾波器：takeyihenhaodejiejuebatewosiguodudaipinghuandequedian，zaizhezhongxingshidelvboqizhong
，guodudaihendouqiao，jishiyouyongpinlvheganraopinlvhenjin，yinweiguodudaihendouqiao
，suoyiqijiezhipinlvdianqianhoulianggepinduanfangdabeishudechabiehenda，feiyoujidi
，henhaoqufen，shipengyoujiumeiganguoduibuqiwomendeshi


，shidirendejiumeiganguoduiwomenhaodeshi
，suoyipengyoularuzuzhiyouhoudaiyu，shidirenzeganjingliluodexiaomiezhi。gaoshanzhicebiyoushengu
，yigeyoudianbiranbansuizheyigequedian，qiebixuefulvboqidequedianshizaitongdaipinlvdemoduanbufen，fangdabeishuhuiyoujiaoqiangdebodong，jizaitongdainei，suizhepinlvdebianhua，fangdabeishusuiranbilvchupinduandalehenduo，danduitongdaineidepinlv
，qifangdabeishubingbushibaochiwendingbubiande，jiushishuo，pengyoumendeqingxubingbuwending

，yebushisuoyoupengyoudouyirujiwangdefuchubangzhu。（僅做舉例說明，不要誤解為對朋友的不滿哈）

 

c.貝塞爾濾波器：cizhonglvboqibushihentongyong
，yongdejiaozhuan
，yinweitadetexingshixiangweixianxing。qianliangzhongguanzhudeshifangdabeishu
，danruguoduiyuyinxinhao，birugequ，tongdaineifangdabeishusuiranmeiyoubianhua，danqixuanlvquebuzaiyouyang。yinweixiangweidebianhuadaozhigequdeouyazhouzhananweiting。cishi，beisaierlvboqijianghuifashengqizuoyong。

 

至(zhi)於(yu)選(xuan)擇(ze)哪(na)種(zhong)濾(lv)波(bo)器(qi)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)，電(dian)路(lu)工(gong)程(cheng)師(shi)未(wei)必(bi)去(qu)做(zuo)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)
，但(dan)須(xu)知(zhi)道(dao)自(zi)己(ji)想(xiang)要(yao)的(de)特(te)性(xing)，並(bing)提(ti)供(gong)給(gei)濾(lv)波(bo)器(qi)廠(chang)家(jia)，由(you)他(ta)們(men)幫(bang)您(nin)做(zuo)選(xuan)擇(ze)。

 

現在的電源濾波器都是低通濾波器，通過的都是工頻50Hz或60Hz，這是有用頻率

，其他的全是無用的了，所以用截止頻率在1KHz以上的就綽綽有餘
，因此，盲人騎瞎馬似的隨便選濾波器

，很多時候也沒出問題。所以對電源濾波器的選取在工藝


、安規上就要多關注了。但在有特定輸出或輸入的場合
，電源濾波器的選擇就要謹慎了。比如醫療手術時的電刀產品，其工作頻率是500KHz，它本身會對網電源造成幹擾，所以電刀的對外傳導幹擾需要抑製

；同時，與電刀共用電源的設備也要警惕
，其500KHz也可能會對您產生幹擾。

 

6.插損曲線

 

濾波器的插損測量當不得真。舉例來說
，如果我們發現100KHz超標13dB，選擇了一款濾波器
，從插損曲線上看出其在100KHz時的插損是 20dB，覺得此濾波器用上去就肯定就沒問題

，那就錯了，因為廠家的插損曲線都是在50Ω-50Ωdebiaozhunzukangxiacede，shijishangdeyingyongxianchang
，jibenkeyikendingbushirucibiaozhundeyuanzukanghefuzaizukangtexing，suoyilvboqideshuaijianxiaoguohuidadazhekou
，yinci，xuanzedeshihouduiniyizhidepinlvdianbixuzhishaoliuchu20dB的餘量，如上例就需選擇 100KHz時插損不低於33dB的濾波器。

 

另外插損分共模插損和差模插損，一般對30MHz以上的幹擾，選擇共模插損滿足上麵要求的濾波器，10MHz以下的幹擾選擇差模插損滿足要求的濾波器，對上例100KHz，選擇差模插損33dB的濾波器。

 

7.濾波器的安裝形式

 

這個問題好理解，一般有板式（有可焊插針引腳）
、螺絲固定安裝、IEC標準（帶單相220V三針輸入）
、帶開關的IEC
，這個根據實際結構功能要求選擇即可。

 

8.安裝工藝規範

 

濾波器的安裝是僅次於電路結構形式和組成器件指標的技術要素。主要體現在濾波器的位置、接地的措施。位置要求靠近輸入或輸出端
，為的避免輸入端輸出端線纜上的高頻幹擾輻射出來影響到其他電路

；輸入線輸出線不得並行走線，不得靠近走線，以免相互串擾造成該幹淨的幹淨不了
；濾(lv)波(bo)器(qi)課(ke)題(ti)是(shi)金(jin)屬(shu)殼(ke)體(ti)

，接(jie)地(di)要(yao)求(qiu)麵(mian)接(jie)地(di)而(er)不(bu)是(shi)線(xian)接(jie)地(di)
，須(xu)保(bao)證(zheng)整(zheng)個(ge)麵(mian)與(yu)地(di)接(jie)觸(chu)良(liang)好(hao)，不(bu)能(neng)僅(jin)靠(kao)固(gu)定(ding)引(yin)腳(jiao)的(de)螺(luo)絲(si)或(huo)上(shang)麵(mian)引(yin)出(chu)的(de)接(jie)地(di)導(dao)線(xian)來(lai)接(jie)地(di)

，導(dao)線(xian)接(jie)地(di)的(de)引(yin)線(xian)電(dian)感(gan)量(liang)大(da)
，高(gao)頻(pin)接(jie)地(di)阻(zu)抗(kang)偏(pian)高(gao)導(dao)致(zhi)高(gao)頻(pin)接(jie)地(di)不(bu)良(liang)，濾(lv)波(bo)效(xiao)果(guo)不(bu)好(hao)；接地線纜不宜用擰接方式，必須選用焊接方式。

 

9.濾波器的Q值

 

Q值對實際濾波效果影響倒不大，但Q值代表的是損耗 / 輸入功率，Qzhiyuegao，shuomingsunhaoyueda，yizhihuiyoubufennengliangzailvboqidedianganshangbeisunhaodiao。zaiyibandedigonglvdianyuanlvboqihexinhaolvboqishang，ciwentibuhuitaituchu。danzaijiaodagonglvdelvboqishang，zhegesunhaobukexiaoshi，yishihuiyinqifare
，farehoudedianronghuiyinqijiaodadefumianyingxiang
，loudianliu、耐壓
、容值等都會隨溫度變化而變化；二是耗電量大會導致無謂的電損失。

 

10.其他

 

另外的內容就是濾波器的內部了，作為用戶是看不到的，灌封膠的灌封均勻致密程度、器件和金屬之間絕緣紙的厚度
，這些用戶隻能通過訊問的方式了解了，至於生產廠家說不說實話，全憑天命。

 

本文轉載自珠海立飛技術服務有限公司微信公眾號。

 

 

推薦閱讀：