防电磁干扰主要有哪些措施？

防电磁干扰主要有三项措施，即屏蔽、滤波和接地。往往单纯采用屏蔽不能提供完整的电磁干扰防护，因为设备或系统上的电缆是最有效的干扰接收与发射天线。许多设备单台做电磁兼容实验时都没有问题，但当两台设备连接起来以后，就不满足电磁兼容的要求了，这就是电缆起了接收和辐射天线的作用。唯一的措施就是加滤波器，切断电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完美的电磁干扰防护，无论是抑制干扰源、消除耦合或提高接收电路的抗能力。都可以采用滤波技术。滤波技术是抑制干扰的一种有效措施，尤其是在对付开关电源EMI信号的传导干扰和某些辐射干扰方面，具有明显的效果。

任何电源线上传导干扰信号，均可用差模和共模干扰信号来表示。

差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输，属于非对称性干扰。在一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小，共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。因此，欲削弱传导干扰，把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下。除抑制干扰源以外，最有效的方法就是在开关源输入和输出电路中加装EMI滤波器。一般设备的工作频率约为10～50 kHz。EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10 kHz算起。对开关电源产生的高频段EMI信号，只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI滤波器，就不难满足符合EMC标准的滤波效果。

是指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号，其特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。瞬态干扰会造成单片开关电源输出电压的波动;当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压VI上，使VI超过内部功率开关管的漏-源击穿电压V(BR)DS时，还会损坏TOPSwitch芯片，因此必须采用抑制措施。通常，静电放电(ESD)和电快速瞬变脉冲群(EFT)对数字电路的危害甚于其对模拟电路的影响。静电放电在5 — 200MHz的频率范围内产生强烈的射频辐射。此辐射能量的峰值经常出现在35MHz — 45MHz之间发生自激振荡。许多I/O电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内，结果，电缆中便串入了大量的静电放电辐射能量。当电缆暴露在4 — 8kV静电放电环境中时，I/O电缆终端负载上可以测量到的感应电压可达到600V。这个电压远远超出了典型数字的门限电压值0.4V。典型的感应脉冲持续时间大约为400纳秒。将I/O电缆屏蔽起来，且将其两端接地，使内部信号引线全部处于屏蔽层内，可以将干扰减小60 — 70dB，负载上的感应电压只有0.3V或更低。电快速瞬变脉冲群也产生相当强的辐射发射，从而耦合到电缆和机壳线路。

电源线滤波器可以对电源进行保护。线 — 地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰的有效器件，它使干扰旁路到机壳，而远离内部电路。当这个电容的容量受到泄漏电流的限制而不能太大时，共模扼流圈必须提供更大的保护作用。这通常要求使用专门的带中心抽头的共模扼流圈，中心抽头通过一只电容(容量由泄漏电流决定)连接到机壳。共模扼流圈通常绕在高导磁率铁氧体芯上，其典型电感值为15 ～ 20mH。

往往单纯采用屏蔽不能提供完整的电磁干扰防护，因为设备或系统上的电缆才是最有效的干扰接收与发射天线。许多设备单台做电磁兼容实验时都没有问题，但当两台设备连接起来以后，就不满足电磁兼容的要求了，这就是电缆起了接收和辐射天线的作用。唯一的措施就是加滤波器，切断电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同够成完善的电磁干扰防护，无论是抑制干扰源、消除耦合或提高接收电路的抗能力，都可以采用滤波技术。针对不同的干扰，应采取不同的抑制技术，由简单的线路清理，至单个元件的干扰抑制器、滤波器和变压器，再至比较复杂的稳压器和净化电源，以及价格昂贵而性能完善的不间断电源，下面分别作简要叙述。

滤波，指的是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波是根据观察某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。在信号处理领域中，滤波是一个核心概念，它分为经典滤波和现代滤波两种类型。

经典滤波的概念是基于傅立叶分析和变换的工程概念。根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号都可以被看作是由无限个正弦波叠加而成。这些不同频率的正弦波构成了信号的频率成分或谐波成分。经典滤波器或滤波电路是一种只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路。

实际上，任何电子系统都具有自己的频带宽度，即信号最高频率的限制，这种频率特性反映了电子系统的基本特点。滤波器则是根据电路参数对电路频带宽度的影响而设计出的工程应用电路。

理想滤波器的行为特性通常用幅度-频率特性图描述，即滤波器的幅频特性。对于滤波器，增益幅度不为零的频率范围称为通频带(简称通带)，增益幅度为零的频率范围称为阻带。通带表示能够通过滤波器而不产生衰减的信号频率成分，阻带则表示被滤波器衰减掉的信号频率成分。

现代滤波利用模拟电子电路对模拟信号进行滤波，其基本原理是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。

- **高通滤波器**：允许信号中较高频率的成分通过。

- **低通滤波器**：允许信号中较低频率的成分通过。

- **带通滤波器**：允许频率在某一范围内的信号通过。

- **带阻滤波器**：衰减某一频率范围内的信号。

理想情况下，直流电源输出的是稳定的直流电压，不需要滤波。然而，在实际应用中，由于电源内部存在内阻，并且传输线路也存在阻抗，直流电源的输出往往包含一些脉动成分，即纹波。这些纹波成分对电路的稳定性和性能会产生不利影响，因此需要通过滤波来减小或消除。

滤波电容器可以降低电源的交流阻抗。在电源输出端加上电容后，瞬间增大且维持时间很短的电流可以由电容提供，瞬间减小且维持时间很短的电流则会使电容反向充电。这些瞬间变化的电流较大一部分不需要经过电源内阻，直接在电容上交换，从而降低了电源的交流阻抗。滤波电路的基本作用是让某种频率的电流通过或阻止某种频率的电流通过。对于直流电源而言，滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压的纹波系数降低，波形变得比较平滑。

整流电路的输出电压并不是纯粹的直流，而是含有较大的脉动成分，称为纹波。为了获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分。

滤波电容器在这里起到了关键作用。当整流电路输出的脉动电压上升时，电容器充电，吸收多余的电能;当脉动电压下降时，电容器放电，释放电能，从而平滑输出电压。通过合理选择电容器的容量和类型，可以显著降低输出电压的纹波，提高直流电源的稳定性和性能。

在实际应用中，直流电源往往需要为各种电路和设备提供稳定的供电。直流电源的稳定性和精度直接关系到系统的性能和可靠性。因此，在这些应用中，滤波成为不可或缺的一部分。通过合理的滤波设计和选择，可以确保直流电源输出的稳定性和精度，提高系统的性能和可靠性。