麵向LCD的電磁幹擾濾波器設計
發布時間:2011-12-16
中心議題:
隻要有電子信號的存在,在其附近使用的電子產品就有可能存在著電磁幹擾(EMI)的問題。電磁幹擾是一個常見於日常生活中的問題,例如:電視噪聲、收(shou)音(yin)機(ji)雜(za)音(yin),以(yi)及(ji)飛(fei)機(ji)起(qi)降(jiang)時(shi)容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)所(suo)發(fa)出(chu)電(dian)磁(ci)波(bo)訊(xun)號(hao)影(ying)響(xiang)而(er)導(dao)致(zhi)電(dian)子(zi)儀(yi)表(biao)不(bu)正(zheng)常(chang)的(de)情(qing)形(xing)等(deng)。隨(sui)著(zhe)科(ke)技(ji)的(de)日(ri)益(yi)進(jin)步(bu),電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)普(pu)及(ji)和(he)多(duo)樣(yang)化(hua)也(ye)愈(yu)來(lai)愈(yu)廣(guang),日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)周(zhou)圍(wei)所(suo)存(cun)在(zai)的(de)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)隨(sui)之(zhi)愈(yu)來(lai)愈(yu)多(duo),電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)問(wen)題(ti)也(ye)更(geng)加(jia)複(fu)雜(za)。因此,電子產品在電路板及係統設計時,就應考慮電磁幹擾的問題,以免產品出售後無法正常使用,或因嚴重影響其它電子產品的操作而遭到顧客退貨。
隨sui著zhe電dian子zi產chan品pin集ji成cheng度du愈yu來lai愈yu高gao,所suo包bao含han的de功gong能neng愈yu來lai愈yu多duo,且qie售shou價jia愈yu來lai愈yu低di,電dian子zi產chan品pin所suo遇yu到dao電dian磁ci幹gan擾rao的de問wen題ti自zi然ran也ye就jiu更geng加jia嚴yan重zhong。電dian子zi產chan品pin為wei實shi現xian重zhong量liang輕qing、體積超薄、小巧的目標,以迎合消費者易於攜帶的需求,在電路板的設計上以高集成度為設計導向:采用相同功能、但體積或麵積更小的組件,拿掉原本用作電磁幹擾防護的金屬屏蔽、改用更細的地線或更小塊的地平麵(ground plane)用(yong)作(zuo)接(jie)地(di)等(deng)。這(zhe)些(xie)措(cuo)施(shi)不(bu)僅(jin)能(neng)達(da)到(dao)使(shi)產(chan)品(pin)外(wai)形(xing)輕(qing)巧(qiao)的(de)目(mu)的(de),更(geng)能(neng)節(jie)省(sheng)許(xu)多(duo)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)的(de)費(fei)用(yong)以(yi)及(ji)量(liang)產(chan)後(hou)的(de)成(cheng)本(ben),但(dan)卻(que)極(ji)不(bu)利(li)於(yu)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)的(de)解(jie)決(jue)。
為有效解決電子產品電磁幹擾的問題,並能兼顧靜電放電(ESD)防護的功用,可以采用具有靜電放電防護功能的電磁幹擾濾波器(EMI+ESD filter)。圖1所示即為常見的π型低通濾波器。在Input及Output端點之間的組件,可以是電阻或是電感組件。是采用電阻還是電感,應視產品的實際應用所需而定。
由於電磁幹擾濾波器多應用於電子產品的輸出入端口,π型(π-model)低通濾波器架構中的Input端點及Output端點對GND的電容,一般會采用靜電放電防護組件,以兼做靜電放電防護之用。
晶焱科技(Amazing Microelectronic Corp.)在靜電放電防護技術上已累積了豐富的經驗與技術。公司開發的應用於液晶顯示器的電磁幹擾濾波器產品基本架構如圖2所示。由圖2電路示意圖可知:π型低通濾波器的Input與Output之間是采用電阻(RI/O)組件橋接,Input端點及Output端點對GND的電容則是采用雙向導通(bi-directional)的瞬時電壓抑製器(TVS)。因此,該係列產品除了可以提供良好的低通濾波效果之外,還擁有很好的靜電放電防護效果。
表1所列為晶焱科技已推出的應用於液晶顯示器的電磁幹擾濾波器係列產品。適用於5V以下的額定電壓電路係統,線電容值約為27微微法拉(pF)。操作頻率在800百萬赫茲(MHz)時,其功率損耗可達-23dB,keyixianzhudijiangdidianciganraoxinhao,yiweichishoubaohudianludecaozuogongnengzhengchang。jingyankejitongshituichusanzhongbutongtongdaoshudedianciganraolvboqichanpin,yifangbianqikehuyizhaobutongxuqiuxuanyongheshidechanpin。
在靜電放電防護方麵,該係列產品中的瞬時電壓抑製器具有極低的箝位電壓(Vclamp)、抗靜電防護效果更可高達1萬7千伏特以上(IEC 61000-4-2, contact mode ±17kV)。
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在(zai)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)事(shi)件(jian)的(de)高(gao)導(dao)通(tong)電(dian)流(liu)下(xia),瞬(shun)時(shi)電(dian)壓(ya)抑(yi)製(zhi)器(qi)的(de)箝(qian)位(wei)電(dian)壓(ya)越(yue)低(di)則(ze)越(yue)能(neng)適(shi)時(shi)地(di)被(bei)導(dao)通(tong),以(yi)使(shi)受(shou)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)免(mian)於(yu)遭(zao)受(shou)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)的(de)侵(qin)害(hai)而(er)永(yong)久(jiu)受(shou)損(sun)失(shi)效(xiao)。圖(tu)3所示為利用傳輸線脈衝產生係統(TLP)所量得的箝位電壓比較圖。由圖中可以清楚看到,晶焱科技應用於液晶顯示器的電磁幹擾濾波器,在17安培的高靜電放電電流下具有最低的箝位電壓,可以非常有效地提供受保護電路一個快速有效的靜電放電旁通路徑。
另外,根據IEC 61000-4-2標準所製訂的規格,第四級防護需提供至少接觸放電模式(contact discharge mode) 8千伏特(kV)、空氣放電模式(air discharge mode)15千伏以上的靜電放電防護能力。該係列產品提供接觸放電模式1萬7千伏特以上的靜電放電防護能力,明顯超出IEC 61000-4-2標準第四級所規定的需求數值許多。
現今的便攜式電子產品已普及到幾乎每個人都擁有一、兩種產品,如手機、shumaxiangjideng。zaishiyongshanghenshouxiaofeizheguanzhudeyidian,jiushizaicaozuomoshixiadianchikechixushiyongdeshijian。jingyankejiyingyongyuyejingxianshiqidedianciganraolvboqixiliechanpin,zaicaozuomoshixiadezujianloudianliujidi,yincikeyiyouxiaoyanchangdianchichixushiyongdeshijian,feichangshiheyongyubianxieshidianzichanpindeyejingxianshiqixitongsheji。
另一方麵,晶焱科技的該係列產品采用芯片級封裝的形式。其芯片級封裝的錫球球距為0.4毫米。采用芯片級封裝的好處包括:在zai進jin行xing係xi統tong設she計ji時shi,可ke以yi有you效xiao減jian省sheng電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi組zu件jian所suo需xu占zhan用yong的de電dian路lu板ban麵mian積ji,方fang便bian其qi它ta電dian路lu組zu件jian的de擺bai放fang與yu設she計ji。沒mei有you塑su料liao封feng裝zhuang形xing式shi所suo存cun在zai的de顯xian著zhu寄ji生sheng效xiao應ying,因yin此ci,電dian子zi產chan品pin的de主zhu要yao電dian路lu性xing能neng不bu會hui受shou到dao明ming顯xian的de影ying響xiang。沒mei有you塑su料liao封feng裝zhuang的de塑su料liao外wai殼ke,更geng利li於yu電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi組zu件jian在zai操cao作zuo狀zhuang態tai時shi的de散san熱re。
- 麵向LCD的電磁幹擾濾波器設計
- 電磁幹擾(EMI)的問題
- 采用具有靜電放電防護功能的電磁幹擾濾波器
- 采用雙向導通(bi-directional)的瞬時電壓抑製器
隻要有電子信號的存在,在其附近使用的電子產品就有可能存在著電磁幹擾(EMI)的問題。電磁幹擾是一個常見於日常生活中的問題,例如:電視噪聲、收(shou)音(yin)機(ji)雜(za)音(yin),以(yi)及(ji)飛(fei)機(ji)起(qi)降(jiang)時(shi)容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)所(suo)發(fa)出(chu)電(dian)磁(ci)波(bo)訊(xun)號(hao)影(ying)響(xiang)而(er)導(dao)致(zhi)電(dian)子(zi)儀(yi)表(biao)不(bu)正(zheng)常(chang)的(de)情(qing)形(xing)等(deng)。隨(sui)著(zhe)科(ke)技(ji)的(de)日(ri)益(yi)進(jin)步(bu),電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)普(pu)及(ji)和(he)多(duo)樣(yang)化(hua)也(ye)愈(yu)來(lai)愈(yu)廣(guang),日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)周(zhou)圍(wei)所(suo)存(cun)在(zai)的(de)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)隨(sui)之(zhi)愈(yu)來(lai)愈(yu)多(duo),電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)問(wen)題(ti)也(ye)更(geng)加(jia)複(fu)雜(za)。因此,電子產品在電路板及係統設計時,就應考慮電磁幹擾的問題,以免產品出售後無法正常使用,或因嚴重影響其它電子產品的操作而遭到顧客退貨。
隨sui著zhe電dian子zi產chan品pin集ji成cheng度du愈yu來lai愈yu高gao,所suo包bao含han的de功gong能neng愈yu來lai愈yu多duo,且qie售shou價jia愈yu來lai愈yu低di,電dian子zi產chan品pin所suo遇yu到dao電dian磁ci幹gan擾rao的de問wen題ti自zi然ran也ye就jiu更geng加jia嚴yan重zhong。電dian子zi產chan品pin為wei實shi現xian重zhong量liang輕qing、體積超薄、小巧的目標,以迎合消費者易於攜帶的需求,在電路板的設計上以高集成度為設計導向:采用相同功能、但體積或麵積更小的組件,拿掉原本用作電磁幹擾防護的金屬屏蔽、改用更細的地線或更小塊的地平麵(ground plane)用(yong)作(zuo)接(jie)地(di)等(deng)。這(zhe)些(xie)措(cuo)施(shi)不(bu)僅(jin)能(neng)達(da)到(dao)使(shi)產(chan)品(pin)外(wai)形(xing)輕(qing)巧(qiao)的(de)目(mu)的(de),更(geng)能(neng)節(jie)省(sheng)許(xu)多(duo)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)的(de)費(fei)用(yong)以(yi)及(ji)量(liang)產(chan)後(hou)的(de)成(cheng)本(ben),但(dan)卻(que)極(ji)不(bu)利(li)於(yu)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)的(de)解(jie)決(jue)。
為有效解決電子產品電磁幹擾的問題,並能兼顧靜電放電(ESD)防護的功用,可以采用具有靜電放電防護功能的電磁幹擾濾波器(EMI+ESD filter)。圖1所示即為常見的π型低通濾波器。在Input及Output端點之間的組件,可以是電阻或是電感組件。是采用電阻還是電感,應視產品的實際應用所需而定。

由於電磁幹擾濾波器多應用於電子產品的輸出入端口,π型(π-model)低通濾波器架構中的Input端點及Output端點對GND的電容,一般會采用靜電放電防護組件,以兼做靜電放電防護之用。
晶焱科技(Amazing Microelectronic Corp.)在靜電放電防護技術上已累積了豐富的經驗與技術。公司開發的應用於液晶顯示器的電磁幹擾濾波器產品基本架構如圖2所示。由圖2電路示意圖可知:π型低通濾波器的Input與Output之間是采用電阻(RI/O)組件橋接,Input端點及Output端點對GND的電容則是采用雙向導通(bi-directional)的瞬時電壓抑製器(TVS)。因此,該係列產品除了可以提供良好的低通濾波效果之外,還擁有很好的靜電放電防護效果。

表1所列為晶焱科技已推出的應用於液晶顯示器的電磁幹擾濾波器係列產品。適用於5V以下的額定電壓電路係統,線電容值約為27微微法拉(pF)。操作頻率在800百萬赫茲(MHz)時,其功率損耗可達-23dB,keyixianzhudijiangdidianciganraoxinhao,yiweichishoubaohudianludecaozuogongnengzhengchang。jingyankejitongshituichusanzhongbutongtongdaoshudedianciganraolvboqichanpin,yifangbianqikehuyizhaobutongxuqiuxuanyongheshidechanpin。

在靜電放電防護方麵,該係列產品中的瞬時電壓抑製器具有極低的箝位電壓(Vclamp)、抗靜電防護效果更可高達1萬7千伏特以上(IEC 61000-4-2, contact mode ±17kV)。
[page]
在(zai)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)事(shi)件(jian)的(de)高(gao)導(dao)通(tong)電(dian)流(liu)下(xia),瞬(shun)時(shi)電(dian)壓(ya)抑(yi)製(zhi)器(qi)的(de)箝(qian)位(wei)電(dian)壓(ya)越(yue)低(di)則(ze)越(yue)能(neng)適(shi)時(shi)地(di)被(bei)導(dao)通(tong),以(yi)使(shi)受(shou)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)免(mian)於(yu)遭(zao)受(shou)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)的(de)侵(qin)害(hai)而(er)永(yong)久(jiu)受(shou)損(sun)失(shi)效(xiao)。圖(tu)3所示為利用傳輸線脈衝產生係統(TLP)所量得的箝位電壓比較圖。由圖中可以清楚看到,晶焱科技應用於液晶顯示器的電磁幹擾濾波器,在17安培的高靜電放電電流下具有最低的箝位電壓,可以非常有效地提供受保護電路一個快速有效的靜電放電旁通路徑。
另外,根據IEC 61000-4-2標準所製訂的規格,第四級防護需提供至少接觸放電模式(contact discharge mode) 8千伏特(kV)、空氣放電模式(air discharge mode)15千伏以上的靜電放電防護能力。該係列產品提供接觸放電模式1萬7千伏特以上的靜電放電防護能力,明顯超出IEC 61000-4-2標準第四級所規定的需求數值許多。

現今的便攜式電子產品已普及到幾乎每個人都擁有一、兩種產品,如手機、shumaxiangjideng。zaishiyongshanghenshouxiaofeizheguanzhudeyidian,jiushizaicaozuomoshixiadianchikechixushiyongdeshijian。jingyankejiyingyongyuyejingxianshiqidedianciganraolvboqixiliechanpin,zaicaozuomoshixiadezujianloudianliujidi,yincikeyiyouxiaoyanchangdianchichixushiyongdeshijian,feichangshiheyongyubianxieshidianzichanpindeyejingxianshiqixitongsheji。
另一方麵,晶焱科技的該係列產品采用芯片級封裝的形式。其芯片級封裝的錫球球距為0.4毫米。采用芯片級封裝的好處包括:在zai進jin行xing係xi統tong設she計ji時shi,可ke以yi有you效xiao減jian省sheng電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi組zu件jian所suo需xu占zhan用yong的de電dian路lu板ban麵mian積ji,方fang便bian其qi它ta電dian路lu組zu件jian的de擺bai放fang與yu設she計ji。沒mei有you塑su料liao封feng裝zhuang形xing式shi所suo存cun在zai的de顯xian著zhu寄ji生sheng效xiao應ying,因yin此ci,電dian子zi產chan品pin的de主zhu要yao電dian路lu性xing能neng不bu會hui受shou到dao明ming顯xian的de影ying響xiang。沒mei有you塑su料liao封feng裝zhuang的de塑su料liao外wai殼ke,更geng利li於yu電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi組zu件jian在zai操cao作zuo狀zhuang態tai時shi的de散san熱re。
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