传导低频滤波选LC还是CL

 

一前言

传导发射（CE）测试作为电磁发射（EMI）测试中的一项，主要研究的是电子、电气设备正常工作时内部产生的干扰通过电源线或信号线传输出去，对其他设备或系统造成的干扰强度。

为了保证其他设备或系统的正常工作，被测产品需要满足相关的标准限值。本文主要针对低频滤波电路在传导电压法（CEV）中的应用作简要探讨。CEV测试简要拓扑图如下：

二传导骚扰低频辐射的特点

1.消费类（GB/T 9254.1）传导发射测试频段-限值如下：

2.车载零部件（GB/T 18655）传导发射测试频段-限值如下：

3.根据天线辐射理论，当导线长度为信号波长的1/4时辐射强度最强，波长与线长的关系如下：

L为导线长度，λ为波长，C为光速，f为频率。

对于0.15MHz频点，辐射天线长度L=500m；

对于30MHz，L=2.5m。

对于108MHz频点，L=0.7m。

可见频率越低，要产生对外辐射所对应的天线长度越长。所以对于低频传导辐射问题，一般认为噪声主要在线间传播，以差模噪声为主。

三常见滤波电路

常见的滤波电路有：低通滤波，高通滤波和带通滤波，由传导的测试方式和频段可知，对于0.15MHz以上频段的噪声都是需要抑制的，且理想电源端口只有直流电，故一般选用低通滤波电路，常用的低通滤波器电路如下：

1.LC型滤波

2.C-L型滤波

3.π型滤波

4.T型滤波

RI为内电阻，RL为负载。

滤波电路与插入损耗的关系如下：

四适用于传导噪声的低频滤波设计

1.滤波阶数：

由插入损耗关系图可以知道，滤波电路阶数越高，噪声衰减越快，可以根据噪声超标幅值选择滤波阶数；

2.截止频率设计：

由插入损耗图可知，一阶滤波电路每增加10倍频，信号衰减增加20dB，所以如果超标频点为f，对该频点需要抑制20dB，那么滤波电路的截止频率设计就为：

3.滤波电路选择：

由滤波电路可知，滤波设计时还需要考虑源阻抗RI和负载阻抗RL，但是实际电路的阻抗很难估算，所以滤波电路的选择需要以试验为主。

五案例

接下来我们来看一个传导测试数据：

1.原数据

由数据可知，噪声超标频段在1MHz以内，主要以线间差模噪声为主，故考虑在电源端口进行低通滤波电路设计，电路拓扑如下：

2.C-L滤波

3.L-C滤波

由数据可知，对于该电路而言，我们只是调整了低通滤波电路电容的位置，将C-L滤波调整为LC滤波，测试数据结果就有非常明显的变化。说明在实际应用中，当面对低频传导超标问题时，在判定噪声路径之后，可以多尝试不同的滤波电路，快速试验出有效的滤波方案。