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EMI濾波器的設計與選擇

吸收電磁干擾濾波器根據其具體應用可分為三類:小信號濾波器、中間濾波器和功率濾波器。

(1)小信號濾波器主要用于吸收多股并行信號傳輸的附加干擾，如交換機數據連接、計算機主機與顯示器之間的電纜、主機與磁盤驅動器之間的電纜干擾等。這種類型的濾波器通常制成多孔平板或扁平盒，每條信號線相當于穿過一個單匝磁芯。對于不同的干擾頻段，要求濾波器具有不同的阻抗峰值頻率點，這可以通過選擇不同的材料來實現，阻抗主要由磁芯的長度來控制。

(2)中間濾波器的放置必須首先知道電路上哪個元件是干擾源，如晶體管或金屬氧化物半導體場效應晶體管引起的過沖現象，然后濾波器可以直接放置在干擾元件的連接器上。如果干擾源不易確定，但干擾傳輸路徑清晰，則可以在特定電路上設置濾波器。扼流圈也屬于這種濾波器，它通常是環形的，允許所有可能的干擾線通過或圍繞磁芯。扼流圈的優點是它有很寬的頻帶和阻抗，但要配置扼流圈，必須注意每條線路之間的絕緣和電容。

(3)共模扼流圈。就電力濾波器組件而言，由于大電流通過其線路，應注意磁芯的負載。這種濾波器包括應用于開關電源的共模扼流圈和電源線扼流圈。對于電力線上的特殊差模扼流圈，由于偏置電流較大，的材料是選擇復合磁粉芯，它是由金屬軟磁粉末經絕緣包裹壓制回火而成。不僅提高了材料的抗飽和強度，而且磁芯的電阻率比純金屬軟磁材料高幾倍，因此可以應用于更高的頻段。盡管磁粉芯的初始磁導率不是很高，但是通過增加匝數可以獲得高阻抗能力。共模扼流圈通常纏繞在高磁導率的鐵氧體磁芯上，其電感值通常為15mH~20mH。

組合式抗EMI濾波器

實際設計實施中的關鍵點

理論上，在電路設計階段，應通過自身的布線設計盡可能消除電磁干擾噪聲。電磁干擾濾波器的加入主要是為了消除電路設計中不可避免的電磁干擾噪聲，而不是為了降低電路設計過程的復雜度。當然，產品設計有其時間壓力。設計師將不可避免地依賴現有工具來減少設計階段的時間損失。如果過渡取決于濾波器，可能會產生許多不良設計，例如過長的接地線、不正確的濾波器配置等。

如果工程師在系統設計方面有經驗，他們通常會在設計之初就在電路中加入電源線的電磁干擾濾波器，而不是在設計完成且電磁干擾測試失敗之前試圖將濾波器壓入原始線路。如果它們的設計基于原始設計，那么所需的濾波器功能可以直接從過去的設計中使用。然而，如果它涉及不同類型的高頻開關電路和更高工作頻率的新設計，它可能面臨需要分析的新的電磁干擾問題。在正常情況下，設計人員將知道這些電磁干擾是差模傳導發射還是共模傳導發射，并進行現場測試，以了解在特定頻率范圍內需要多大的衰減。

鎳鋅材料技術及其發展方向

鎳鋅軟磁鐵氧體材料是另一種高頻軟磁材料，產量大，應用廣泛。當使用頻率低于1兆赫時，其性能不如錳鋅鐵氧體，而當使用頻率高于1兆赫時，由于其孔隙率和高電阻率，其性能比錳鋅鐵氧體好得多，因此非常適合在高頻下使用。由鎳鋅軟磁鐵氧體材料制成的寬帶鐵氧體器件可以在很寬的頻率范圍內使用，其下限頻率為幾千赫，上限頻率為幾千兆赫，從而大大擴展了軟磁材料的頻率應用范圍。其主要功能是實現射頻信號在寬頻率范圍內的能量傳輸和阻抗變換。由于其頻帶寬、體積小、重量輕，被廣泛應用于雷達、電視、通信、儀器儀表、自動控制、電子對抗等領域。在世界上已實現鎳鋅鐵氧體工業化生產的國家中，日本、德國、美國等國目前被公認為是大的生產國。射頻寬帶鎳鋅(磁芯)的工作頻率為0.1兆赫至1.5千兆赫，品種和規格數以千計。然而，它在中國起步較晚，只有少數制造商正在開發低噪聲濾波器和鐵氧體吸收和抑制元件。然而，與國外相比還有很大差距，它們還沒有被系列化和標準化。