用于液晶显示器的电磁干扰滤波器

 

随着电子产品积集度 (integration) 愈来愈高、所包含的功能愈来愈多、且售价愈来愈低，电子产品所遇到电磁干扰的问题自然也就愈加严重。电子产品为了能做到重量轻、体积超薄、小巧的目标，以迎合消费者易于携带的需求，于是在电路板 (printed circuit board, PCB) 的设计上，便以高积集度为设计导向：采用相同功能、但体积或面积更小的元件，拿掉原本  (shielding)、改用更细的地线 (ground bus) 或更小区块的地面 (ground plane) 用作接地……等。这些措施不仅能达到使产品更形轻巧的目的，更能减省许多产品开发的费用、以及量产以后的成本。

 

为了能有效解决电子产品电磁干扰的问题，并能兼顾静电放电 (electrostatic discharge, ESD)防护的功用，可以采用具有静电放电防护功能的电磁干扰滤波器 (EMI+ESD filter)。图一所示，即为常见的 π 型低通滤波器。在 Input 及 Output端点之间的元件，可以是电阻 (resistor) 或是电感 (inductor) 元件。是要采用电阻还是电感，应视产品的实际应用所需而定。 

 

由于电磁干扰滤波器多应用于电子产品的输出入埠 (input/output port)，π型 (π-model) 低通滤波器 (low pass filter, LPF) 架构中的Input端点及Output端点对GND的电容，一般会采用静电防护元件，以兼做静电放电防护之用。

 

晶焱科技 (Amazing Microelectronic Corp., URL: www.amazingic.com) 在静电放电防护技术上，早已累积了很丰富的经验与技术。其所开发应用于液晶显示器 (liquid crystal display, LCD) 的电磁干扰滤波器产品 (EMI filter products for LCD display panel applications) 基本π型低通滤波器的Input与Output之间是采用电阻 (RI/O)  元件桥接，Input端点及Output端点对GND的电容则是采用双向导通 (bi-directional)  的暂态电压抑制器 (transient voltage suppressor, TVS)。所以，该系列产品除了可以提供良好的低通滤波效果之外，还拥有很好的静电放电防护效果。 

 

在静电放电防护方面，该系列产品中的暂态电压抑制器具有极低的箝位电压 (clamping voltage, Vclamp)、抗静电防护效果更可高达 1 万 7 千伏特以上 (IEC 61000-4-2, contact mode ±17kV)。 

 

在静电放电事件 (ESD event) 的高导通电流下，暂态电压抑制器的箝位电压愈低则愈能适时地被导通，以提供受保护电路免于遭受静电放电的侵害而永久受损失效。图三所示，即为利用传输线触波产生系统 (transmission line pulsing system, TLP system)  所量得的箝位电压比较图表。由图表中可以清楚看到，晶焱科技 (AMC) 所开发应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器，在 17 安培 (ampere, A)  的高静电放电电流下，具有最低的箝位电压，可以非常有效地提供受保护电路一个快速有效的静电放电旁通路径 (bypass path)。 

 

另外，根据IEC 61000-4-2 标准所制订的规格，第放电模式 (contact discharge mode) 8千伏特 (kilo voltage, kV)、空气放电模式 (air discharge mode) 15千伏以上的静电放电防护能力。该系列产品提供接触放电模式1万7千伏特以上的静电放电防护能力，明显超出IEC 61000-4-2标准第所规定的需求数值许多。