如何解决EMI防护问题—滤波连接器

通常所说的解决EMI问题，其实就是解决电子设备对外辐射干扰，或者如何防止设备、电子元件被外界电磁波干扰的问题。在现在的高速系统中，传统的连接器正在被ICM（集成连接器模块）所取代，这种器件包括了标准的RJ-45连接器和分立的变换器。除了提供电接口，这类滤波连接器还提供了电缆与所在设备间独立的屏障，以抑制传导EMI和辐射EMI。

 

在电气系统最薄弱的地方，屏蔽外壳接口处的滤波和瞬态抑制是保护系统最有效的办法。通过在系统的输入/输出接口使用滤波器和滤波连接器，可以在连接器接口处消除来自内部或者外部源的EM和RF噪声，这种办法可以减弱任何与EMI相关的问题。一般来说，滤波连接器中低通滤波器应用最多，即这些滤波器允许较低频率数据通过的同时会阻挡较高频率的信号。

 

TE DEUTSCH滤波连接器

 

TE的DEUTSCH滤波器连接器就是使用低通滤波器降低来自无线电发射机、雷达系统、负载切换中的传导EMI水平。低通滤波器在各种场合使用电容器和电感器配置，选择电容和电感值以调整过滤的频率范围，达到衰减水平，并适应电源和负载阻抗。

 

（DEUTSCH滤波器连接器，TE）

 

滤波连接器首先会大量节省空间。由于过滤器内置在标准连接器封装中，因此系统的其他部分不需要额外的部件，无论是离散过滤器还是pc板上的过滤器组件。滤波器连接器的使用消除了带有EMI滤波器的额外印刷电路板所需的“脏区”。

 

从上图MIL-DTL-38999 SERIES I的性能来看，首先耐久性上J和M类接头的耐久性为1500次循环，所有其他接头的耐久性为500次循环。电气性能是我们要重点关注的地方。该系列的接地线电阻为15mΩ，绝缘电阻大于5GΩ，DWV极高。

 

滤波的电容覆盖范围在20pF到4mF间，过滤拓扑覆盖L、C、LC、CL、Pi、T、双T。DEUTSCH滤波连接器一般都配置了完整的滤波解决方案，在滤波的选择上非常灵活。而且在外壳材料和镀层上使用的是最新的符合RoHS标准的表面处理方法，其中包括镉和镍PTFE以及黑色锌镍。

 

Smiths Interconnect滤波连接器

 

Smiths Interconnect的滤波连接器系列包含EMI/ EMP/ESD滤波器，它的突出之处在于，这些类型的连接器可以与高能二极管技术结合，从而实现避雷以及EMP瞬态保护。同样的，这些系列也是基于低通滤波。

 

SI EMI滤波连接器采用了多层陶瓷电容阵列，配以电感材料从而实现稳定、高性能、低通的滤波网络。在必要时，瞬态保护可与EMI/RFI滤波配合达到最大的保护作用。二极管与EMI滤波器均采用了单独封装，确保了连接器的模块化结构。

 

（滤波连接器，Smiths Interconnect）

 

图示的MIL-DTL系列采用了C，L，Pi滤波类型。电容的量程覆盖1 pF到1 µF，电感则覆盖了100 nH至10KH，在标准频率内二者误差均不超过0.2%。凭借集成式滤波器和二极体，该系列可以减轻系统重量并与COTS非滤波器式连接器互配且互换。

 

Smiths Interconnect的滤波连接器优势很突出，依靠集成式瞬态压力抑制器拥有绝对领先的防护级别，再者是通过模块化设计实现封装尺寸缩小，满足微型化需求，同时一个电容器阵列提供多种电容值也为选配提供了足够的灵活性。

 

中航光电矩形滤波连接系列

 

中航光电是专业为航空及防务和高端制造提供最优互连方案的高科技企业，一直是国内连接器领先的供应商。旗下的滤波连接产品不仅是在国内，对比国外同样是性能优异甚至更胜一筹的同类产品。

 

（J30JL系列，中航光电）

 

J30JL系列微矩形滤波电连接器同样属于低通滤波器，采用的是高可靠陶瓷平面阵列板滤波电容。J30JL系列的特点是插头采用高可靠绞线插针，插座是在非滤波插座基础上通过内部结构改进增加滤波电路，从而在不改变设备原有安装和互配的情况下，解决了电子设备的小型化、高密度及电磁干扰的问题。

 

电气性能上的优势体现在250V的耐电压，在100V的测试条件下绝缘电阻值超过1000MΩ同时接触电阻则很小。J30JL采用的是整体式金属屏蔽外壳，配备导电胶垫来满足EMI防护。它的每一个接触件都是一个完整的低通滤波，可以灵活设计不同的滤波频段。

 

小结

 

滤波连接器的EMI防护依然是最为使用者看重的。可以看出在滤波选择上，大厂都选用了低通滤波，或是纯电容滤波，或是芯片电容，或是平面阵列，进而通过不同的技术手段实现高级别的EMI防护。与此同时，不同的电容器和陶瓷管构成，也会影响滤波连接的总体水平。