如今,電子設(shè)備已變得司空見(jiàn)慣,噪聲抑制已成為主要問(wèn)題。這是因?yàn)殡娮釉O(shè)備越多,性能越高,設(shè)備之間就越有可能發(fā)生噪聲干擾。EMI濾波器在這樣的時(shí)代發(fā)揮著積極的作用。例如,據(jù)說(shuō)每部智能手機(jī)有超過(guò)20個(gè)EMI濾波器。
但是這樣的EMI濾波器是什么,什么是EMI?本文將介紹EMI和EMI濾波器。
一、什么是電磁干擾?
EMI是電磁干擾的縮寫(xiě),有時(shí)也稱為電磁干擾或電磁干擾,換言之,就是電磁噪聲。作為另一個(gè)名稱,有時(shí)稱作RFI(射頻干擾)。
受電磁噪聲影響的電子設(shè)備可能會(huì)發(fā)生故障,可能會(huì)流過(guò)意外電流,在最壞的情況下,設(shè)備可能會(huì)劣化或損壞。此外,即使這不是什么大不了的事,如果智能手機(jī)上的無(wú)線電波中斷或音頻嘈雜,也會(huì)非常不方便。
電磁噪聲本身也在自然界中發(fā)生。比如閃電、靜電、極光等都是有名的。另一方面,從電子設(shè)備發(fā)出的噪聲被歸類為人工噪聲。文章開(kāi)頭提到“電子設(shè)備越多,噪聲干擾越多”,但這是因?yàn)槊總€(gè)電子設(shè)備產(chǎn)生的人為噪聲都會(huì)受到影響。這種電磁噪聲對(duì)設(shè)備的侵入稱為抗擾度(或易感性)。相反,發(fā)射電磁噪聲稱為發(fā)射。換句話說(shuō),我們可以看到電子設(shè)備同時(shí)具有抗擾性和發(fā)射可能性。
此外,近年來(lái)許多電子設(shè)備具有高性能和快速性,因此時(shí)鐘頻率趨于高。然后,產(chǎn)生高頻電磁噪聲,這也會(huì)干擾各種電子設(shè)備。在有些情況下,電子設(shè)備的內(nèi)部電路會(huì)產(chǎn)生噪聲。在此背景下,在開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的時(shí)候,面臨著采取EMI對(duì)策的壓力。
因此,開(kāi)發(fā)了后述的EMI濾波器。還有類似的術(shù)語(yǔ),例如EMS和EMC。
EMS是Electro Magnetic Susceptibility的縮寫(xiě),字面意思是對(duì)電磁噪聲的敏感性。這是指上述抗擾度,表示它處于受電磁噪聲干擾的狀態(tài)。
EMC是Electro Magnetic Compatibility的縮寫(xiě),字面意思是與電磁噪聲兼容。這是指具有抗擾度發(fā)射對(duì)策的電子設(shè)備或電路,是為了使電子設(shè)備更準(zhǔn)確地運(yùn)行而必須實(shí)現(xiàn)的噪聲對(duì)策。
從廣義上講,EMI濾波器也是EMC的一部分。
二、什么是EMI濾波器?
EMI濾波器是用于過(guò)濾電磁噪聲的電子元件。在采取噪聲對(duì)策時(shí),會(huì)使用選擇“信號(hào)良好”和“不良信號(hào)”的濾波器,以及通過(guò)金屬等物理外殼將電磁場(chǎng)與周圍環(huán)境隔開(kāi)的屏蔽。有時(shí)只使用一種,有時(shí)兩種都使用。
而EMI濾波器對(duì)應(yīng)于前者。這種EMI濾波器是零件的總稱,根據(jù)設(shè)置的位置和形狀有多種類型。很難涵蓋所有這些,但典型的類型分類是“要設(shè)置的地方”。這是設(shè)置電源輸入部分、輸出部分和信號(hào)傳播部分的地方。都是適配器類型或可以安裝在印刷電路板上的類型。此外,所使用的EMI濾波器取決于噪聲傳導(dǎo)模式是共模還是差模。
當(dāng)信號(hào)傳輸完畢后,會(huì)通過(guò)電路返回到原來(lái)的位置。當(dāng)它返回時(shí),波形會(huì)異相,但這被稱為差模或正常模式,因?yàn)樗钦r(shí)間的傳輸方式。
然而,這個(gè)掉頭信號(hào)可能與輸入同相,這就是“共模”。由于共模下噪聲的傳輸方式較為復(fù)雜,因此最好使用適合每種情況的EMI濾波器。在許多情況下,噪聲濾波器通過(guò)過(guò)濾高頻范圍來(lái)提取適當(dāng)?shù)男盘?hào)。這種濾波有多種類型,但許多EMI濾波器都有低通濾波器。低通濾波器是在輸入信號(hào)上并聯(lián)電容器、串聯(lián)電阻的電路,有時(shí)也稱為RC濾波器。
低通濾波器擅長(zhǎng)通過(guò)低頻和阻擋高頻。如上所述,屏蔽和EMI濾波器都可以使用,但帶有物理外殼的屏蔽往往體積龐大且安裝成本高。因此,在電子設(shè)備變得越來(lái)越小、越來(lái)越輕的今天,EMI濾波器正變得越來(lái)越主流。
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