第一篇：濾波電路教案（推薦）

課題：

濾波電路 課型：講練結(jié)合 職業(yè)知識(shí)：

1.理解濾波的概念，了解常用濾波方式

2.理解電容濾波的工作原理，熟練掌握其相應(yīng)的計(jì)算、二、工作任務(wù)單

1、濾波電路的電路分析

2、電容濾波電路的工作原理

三、教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：濾波電路原理，濾波電路特點(diǎn) 難點(diǎn)：濾波電路工作原理 四：知識(shí)回顧

1、二極管的特性

2、電容的特性

五、教學(xué)過(guò)程

引子：上一堂課我們講訴了整流電路及其工作原理，大家發(fā)現(xiàn)其作用是吧交流電轉(zhuǎn)變成脈動(dòng)的直流電。而我要所需要的波形是比較平滑的直流電 這又改怎么獲取呢。

當(dāng)變壓器次級(jí)U2從第一個(gè)正半周開(kāi)始上升時(shí)，VD由于單向?qū)щ娦?，正偏、二極管導(dǎo)通。此時(shí)電流流過(guò)C和RL，說(shuō)明U2兩端電壓加在了RL和C上，當(dāng)RL工作時(shí)因?yàn)殡娙軨是一個(gè)儲(chǔ)能元件，此時(shí)C處于充電狀態(tài)，而VD的導(dǎo)通內(nèi)阻是非常小的 所以C的充電時(shí)間會(huì)很短 充電就很快。會(huì)使得UC跟隨U2同時(shí)上升到峰值。

當(dāng)U2從峰值開(kāi)始下降時(shí)，電容C的電壓不能突變將出現(xiàn)UC＞U2的情況，此時(shí)VD由于單向?qū)щ娦蕴幱诮刂範(fàn)顟B(tài)，負(fù)載要工作 就必須有電容C充當(dāng)電源，此時(shí)電容對(duì)RL放電。而電容放電的時(shí)間很長(zhǎng) 在電量還沒(méi)放完之前 下一個(gè)周期的脈沖就會(huì)到來(lái)。所以UC會(huì)按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。

直到下一個(gè)周期的正半周的到來(lái) 二極管會(huì)再次導(dǎo)通。但是要注意的是，U2開(kāi)始上升 必須上升到大于電容電壓UC VD才會(huì)再次導(dǎo)通，此時(shí)電容又被U2充電到下一個(gè)周期。這樣的過(guò)程反復(fù)進(jìn)行就得到一個(gè)比較平滑的波形。

橋式整流濾波電路原理與之相同，只是在電壓U2的一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通兩次，電容充放電兩次，輸出波形更加平滑。主要特點(diǎn)：

1、輸出電壓波形連續(xù)且平滑。

2、輸出電壓的平均值U0提高

3、整流二極管的導(dǎo)通時(shí)間比沒(méi)接電容時(shí)縮短。

4、如果電容容量大，充電時(shí)間的充電電流比較大，則電容容量按以下公式計(jì)算

C＞（3—5）1|2RL

5、輸出電壓U0受負(fù)載變化影響大。

課堂小結(jié)：

了解了濾波電路的電路結(jié)構(gòu)，掌握了電容濾波電路的工作原理，熟記了電容濾波電路的主要特點(diǎn)。清楚了濾波電路的分類

為之后學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容做下了良好的鋪墊。

第二篇：濾波電路教案

課題：電容濾波

濾波電路

濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器，或與負(fù)載串聯(lián)電感器，濾波是指當(dāng)流過(guò)電感的電流變化時(shí)，電感線圈中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)將阻止電流的變化。老師：濾波電路的作用是什么？

學(xué)生：叫脈動(dòng)直流中的交流濾除，減少交流成分，增加直流成分經(jīng)過(guò)整流后，輸出電壓在方向上沒(méi)有改變，但輸出電壓起伏很大，這樣的直流電源如作為電子設(shè)備的電源大都會(huì)產(chǎn)生不良影響，甚至不能工作。為了改善輸出電壓的脈動(dòng)性，必須采用濾波電路。

老師：濾波電路的作用是什么？

學(xué)生：叫脈動(dòng)直流中的交流濾除，減少交流成分，增加直流成分。

經(jīng)過(guò)整流后，輸出電壓在方向上沒(méi)有改變，但輸出電壓起伏很大，這樣的直流電源如作為電子設(shè)備的電源大都會(huì)產(chǎn)生不良影響，甚至不能工作。為了改善輸出電壓的脈動(dòng)性，必須采用濾波電路。

課型：講練結(jié)合 一．課程知識(shí)：

1.理解濾波的概念，了解常用濾波方式

2.理解電容濾波的工作原理，熟練掌握其相應(yīng)的計(jì)算、二、課程任務(wù)

1、濾波電路的電路分析

2、電容濾波電路的工作原理

三、教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：濾波電路原理，濾波電路特點(diǎn) 難點(diǎn)：濾波電路工作原理

四：知識(shí)回顧1、2、二極管的特性 電容的特性

五、教學(xué)過(guò)程

引子：上一堂課我們講訴了整流電路及其工作原理，大家發(fā)現(xiàn)其作用是吧交流電轉(zhuǎn)變成脈動(dòng)的直流電。而我要所需要的波形是比較平滑的直流電 這又改怎么獲取呢。當(dāng)變壓器次級(jí)U2從第一個(gè)正半周開(kāi)始上升時(shí)，VD由于單向?qū)щ娦?，正偏、二極管導(dǎo)通。此時(shí)電流流過(guò)C和RL，說(shuō)明U2兩端電壓加在了RL和C上，當(dāng)RL工作時(shí)因?yàn)殡娙軨是一個(gè)儲(chǔ)能元件，此時(shí)C處于充電狀態(tài)，而VD的導(dǎo)通內(nèi)阻是非常小的 所以C的充電時(shí)間會(huì)很短 充電就很快。會(huì)使得UC跟隨U2同時(shí)上升到峰值。

當(dāng)U2從峰值開(kāi)始下降時(shí)，電容C的電壓不能突變將出現(xiàn)UC＞U2的情況，此時(shí)VD由于單向?qū)щ娦蕴幱诮刂範(fàn)顟B(tài)，負(fù)載要工作 就必須有電容C充當(dāng)電源，此時(shí)電容對(duì)RL放電。而電容放電的時(shí)間很長(zhǎng) 在電量還沒(méi)放完之前 下一個(gè)周期的脈沖就會(huì)到來(lái)。所以UC會(huì)按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。

直到下一個(gè)周期的正半周的到來(lái) 二極管會(huì)再次導(dǎo)通。但是要注意的是，U2開(kāi)始上升 必須上升到大于電容電壓UC VD才會(huì)再次導(dǎo)通，此時(shí)電容又被U2充電到下一個(gè)周期。這樣的過(guò)程反復(fù)進(jìn)行就得到一個(gè)比較平滑的波形。

橋式整流濾波電路原理與之相同，只是在電壓U2的一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通兩次，電容充放電兩次，輸出波形更加平滑。主要特點(diǎn)：

1、輸出電壓波形連續(xù)且平滑。

2、輸出電壓的平均值U0提高

3、整流二極管的導(dǎo)通時(shí)間比沒(méi)接電容時(shí)縮短。

4、如果電容容量大，充電時(shí)間的充電電流比較大，則電容容量按以下公式計(jì)算

C＞（3—5）1|2RL

5、輸出電壓U0受負(fù)載變化影響大。

課堂小結(jié)：

了解了濾波電路的電路結(jié)構(gòu)，掌握了電容濾波電路的工作原理，熟記了電容濾波電路的主要特點(diǎn)。清楚了濾波電路的分類

老師：常見(jiàn)的濾波電路有哪幾種？

學(xué)生：電容濾波、電感濾波、LC π型濾波 為之后學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容做下了良好的鋪墊。

第三篇：濾波電路分析經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

常用濾波電路經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

濾波是信號(hào)處理中的一個(gè)重要概念。濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成.如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負(fù)載串聯(lián)電感器L，以及由電容電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路。濾波可分為經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波。

經(jīng)典濾波指的是任何一個(gè)滿足一定條件的信號(hào)，都可以被看成是由無(wú)限個(gè)正弦波疊加而成。換句話說(shuō)，就是工程信號(hào)是不同頻率的正弦波線性疊加而成的，組成信號(hào)的不同頻率的正弦波叫做信號(hào)的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)成分正常通過(guò)，而阻止另一部分頻率成分通過(guò)的電路，叫做經(jīng)典濾波器或?yàn)V波電路。

濾波是指當(dāng)流過(guò)電感的電流變化時(shí)，電感線圈中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)將阻止電流的變化。當(dāng)通過(guò)電感線圈的電流增大時(shí)，電感線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相反，阻止電流的增加，同時(shí)將一部分電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能存儲(chǔ)于電感之中；當(dāng)通過(guò)電感線圈的電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相同，阻止電流的減小，同時(shí)釋放出存儲(chǔ)的能量，以補(bǔ)償電流的減小。因此經(jīng)電感濾波后，不但負(fù)載電流及電壓的脈動(dòng)減小，波形變得平滑，而且整流二極管的導(dǎo)通角增大。

在電感線圈不變的情況下，負(fù)載電阻愈小，輸出電壓的交流分量愈小。只有在RL>>ωL時(shí)才能獲得較好的濾波效果。L愈大，濾波效果愈好。另外，由于濾波電感電動(dòng)勢(shì)的作用，可以使二極管的導(dǎo)通角接近π，減小了二極管的沖擊電流，平滑了流過(guò)二極管的電流，從而延長(zhǎng)了整流二極管的常用的濾波電路有無(wú)源濾波和有源濾波兩大類。若濾波電路元件僅由無(wú)源元件（電阻、電容、電感）組成，則稱為無(wú)源濾波電路。無(wú)源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等)。若濾波電路不僅由無(wú)源元件，還由有源元件（雙極型管、單極型管、集成運(yùn)放）組成，則稱為有源濾波電路。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。

濾波器有四種:低通濾波器,高通濾波器,帶通濾波器,帶陰濾波器.如何識(shí)別這些濾波器：若信號(hào)頻率趨于零時(shí)有確定的電壓放大倍數(shù)，且信號(hào)頻率趨于無(wú)窮大時(shí)電壓放大倍數(shù)趨于零，則為低通濾波器；反之，若信號(hào)頻率趨于無(wú)窮大時(shí)有確定的電壓放大倍數(shù)，且信號(hào)頻率趨于零時(shí)電壓放大倍數(shù)趨于零，則為高通濾波器；若信號(hào)頻率趨于零和無(wú)窮大時(shí)電壓放大倍數(shù)均趨于零，則為帶通濾波器；反之，若信號(hào)頻率趨于零和無(wú)窮大時(shí)電壓放大倍數(shù)具有相同的確定值，且在某一頻率范圍內(nèi)電壓放大倍數(shù)趨于零，則為帶阻濾波器。

第四篇：?jiǎn)蜗鄻蚴秸鳛V波電路教案

單相橋式整流濾波電路教案

我在給12級(jí)汽修班講解整流濾波電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)同學(xué)們不太理解工作原理。剛開(kāi)始是這樣講的：

1． 簡(jiǎn)單介紹二極管的單向?qū)щ娦?，然后?huà)出橋式整流電路的原理圖。如下圖所示：

2． 講解整流電路的作用：把交流電轉(zhuǎn)變成直流電。接著講交流電的特點(diǎn)：電流（或電壓）大小和方向隨時(shí)間不斷變化。

3． 講交流轉(zhuǎn)變成直流的過(guò)程。為了簡(jiǎn)化討論，先不考慮電壓的大小，只考慮方向，那么可以將交流電分成正負(fù)兩個(gè)半周：正半周（下正下負(fù)）和負(fù)半周（下正上負(fù)）。

3.1 先討論正半周（上正下負(fù)），此時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)下圖中紅色線條所示電流。

負(fù)載電流方向：從上到下；電壓方向：上正下負(fù)。

3.2 再討論負(fù)半周，即下正上負(fù)。此時(shí)會(huì)產(chǎn)生下圖中綠色線條所示的電流。

負(fù)載電流方向：從上到下；電壓方向：上正下負(fù)。

3.3 整流電路小結(jié)：不管是正半周（上正下負(fù)）還是負(fù)半周（下正上負(fù)），負(fù)載電流都是從上往下，電壓方向都是上正下負(fù)。即：輸入的是交流電，負(fù)載得到的卻是直流電。完成了從交流到直流的轉(zhuǎn)變。

3.4 接下來(lái)討論大小。我們知道二極管的管壓降是0.7V。也就是說(shuō)，二極管只在要導(dǎo)通，其管壓降（兩端電壓）一直是0.7V，跟電流大小沒(méi)有關(guān)系。也就是說(shuō)，只要在輸入電壓的基礎(chǔ)上減去兩只二極管的管壓降就是輸出電壓。于是就可以根據(jù)輸入電壓波形畫(huà)出輸出電壓波形。波形如下：

3.5 整流電路結(jié)論：綜合以上分析，我們可以得出，當(dāng)AB端輸入正弦交流電（Ui所示）時(shí)，OX上就會(huì)得到脈動(dòng)的直流輸出電壓（Uo所示）。電壓（電流）的方向不變（從上到下），大小在變（脈動(dòng)直流）。單相橋式整流電路的工作原理，如果用一句話來(lái)總結(jié)，那就是：兩兩成對(duì)，交替導(dǎo)通。

4． 接下來(lái)講濾波電路。

4.1 濾波電路的作用：把輸出電壓變得更加平滑。因?yàn)檎髦蟮妮敵鲭妷翰▌?dòng)很大，很多設(shè)備不能使用。

4.2 濾波電路的分類：電容濾波、電感濾波、組合濾波。工程中，用得最多的是電容濾波。因?yàn)殡娙轂V波電路簡(jiǎn)單，成本低，效果好；不好的是給整流二極管帶來(lái)很大的沖擊電流，還會(huì)產(chǎn)生高次諧波，對(duì)電網(wǎng)有較大影響。電感濾波體積大、成本高（需要用銅或鋁做成線圈），多用于大電流場(chǎng)合。組合濾波多用于要求較高的場(chǎng)合。電感濾波之后，往往會(huì)加一個(gè)電容，電感和電容就組成了組合濾波電路，當(dāng)然還有電阻與電容組合而成的濾波電路。

4.3 畫(huà)出電容濾波電路：

4.4 電容濾波工作原理：一種是教材上的解釋，電容可以把直流隔斷，又可以讓交流通過(guò)（隔直通交）。整流之后的脈動(dòng)直流既有直流成分，又有交流成分。電容的作用就是保留直流成分，把交流成分濾掉（交流通過(guò)電容返回電源）。這樣一來(lái)，就只剩直流了。另一種解釋是，電容是儲(chǔ)能元件。當(dāng)輸入電壓高時(shí)，輸入不光給負(fù)載供電，還給電容充電，這時(shí)電容上儲(chǔ)存有相當(dāng)?shù)碾娔埽?dāng)輸入電壓由高轉(zhuǎn)低，電容就給負(fù)載放電。當(dāng)輸入電壓又升高后，又給電容充電。如此周而復(fù)始，在負(fù)載上就得到了比原來(lái)高且平滑的電壓。工作原理示意圖如下：

4.5 經(jīng)過(guò)濾波后的波形如下圖所示：

上述波形中，彎曲的部分是輸入給電容充電（當(dāng)然此時(shí)輸入還給負(fù)載供電），直線部分是電容給負(fù)載放電。波形的平滑程度取決于R與C的乘積。R與C的乘積越大，波形就越平滑；R與C的乘積越小，波谷就越深。

5． 總結(jié)：經(jīng)過(guò)上面的講述，同學(xué)們對(duì)整流有一定的認(rèn)識(shí)，但是理解不透徹；對(duì)濾波就是稍微有點(diǎn)概念，對(duì)工作原理理解不了。

反思：面對(duì)同學(xué)們的困惑，我向同一教研組的其他老師請(qǐng)教，他們也想不出好的講解方法來(lái)。我又到網(wǎng)上搜索相關(guān)的教案、視頻、動(dòng)畫(huà)等資料，發(fā)現(xiàn)大同小異，跟我講的大體相當(dāng)。

1． 后來(lái)我想起同學(xué)們?cè)诼?tīng)整流時(shí)，對(duì)為什么會(huì)產(chǎn)生圖中折線電流表示不理解。于是我在下一個(gè)班講解為什么會(huì)出現(xiàn)折線所示電流時(shí)換成另外一種講法。

2． 按電流方向往下走。電流從正極A出發(fā)。

這時(shí)有兩個(gè)方向，流過(guò)哪些只二極管呢？流過(guò)D4不可能（電流方向與二極管方向相反），只能從D1流過(guò)。

這時(shí)也有兩個(gè)方向，可從D2流過(guò)不可能（電流方向與二極管方向相反），只能經(jīng)X流過(guò)電阻R1。

這時(shí)又有兩個(gè)方向，從D3流過(guò)還從D4過(guò)呢？把各點(diǎn)電壓標(biāo)上去，就一目了然。假設(shè)某一時(shí)刻AB間的電壓為12V。令B點(diǎn)電壓為0V，則A點(diǎn)電壓為12V。因?yàn)槎O管的管壓降是0.7V，所以D1的陰極電壓是11.3V，D3的陽(yáng)極電壓是0.7V。電流是不能從低電壓低的地方流向電壓高的地方，所以只能從D3流過(guò)。同理，電流到達(dá)D3陰極后，也不能經(jīng)D2流過(guò)，只能回到電源負(fù)極B。電流流向如下圖所示：

從圖中可以看出，D2和D4反向截止，沒(méi)有導(dǎo)通。我們干脆把D2和D4從圖中擦掉，得到下圖。

再把圖中二極管移動(dòng)一下位置，得到下圖。

同理，當(dāng)交流電下正上負(fù)時(shí)，可以得到如下圖所示電流：

再做一下變形，即可得到。

經(jīng)過(guò)如此講述，同學(xué)們對(duì)于折線所示電流有了較為清晰的認(rèn)識(shí)。3． 接下來(lái)說(shuō)說(shuō)對(duì)濾波電路講解所做的改變。

同學(xué)們對(duì)于濾波本身沒(méi)有太多的認(rèn)識(shí)，因此我舉一個(gè)關(guān)于水電站例子說(shuō)明濾波的作用。

這是一座水電站示意圖。水庫(kù)的上游有很多條河流，把水流到水庫(kù)儲(chǔ)存起來(lái)。大壩下游裝有發(fā)電機(jī)。上游河流的水流是不穩(wěn)定的，時(shí)大時(shí)小。造成水流不穩(wěn)定的因素有很多，比如季節(jié)變化、天氣原因、農(nóng)田灌溉、蓄洪泄洪等。而大壩下游的發(fā)電機(jī)卻要求供水非常穩(wěn)定，要不然發(fā)出的電時(shí)高時(shí)低，用起來(lái)很不方便。把上游河流的水流比如成整流之后輸出的電流是恰當(dāng)?shù)模悍较虿蛔?，大小時(shí)刻在變。而供給發(fā)電機(jī)的水流卻要求非常穩(wěn)定，就好比濾波之后的電壓。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法，就是在中間建一個(gè)水庫(kù)。當(dāng)上游戲河流水流大的時(shí)候，上游河流的水不光給發(fā)電機(jī)供水，還把多余的水儲(chǔ)存在水庫(kù)里，當(dāng)上游河流水流較小的時(shí)候，水庫(kù)就放出一部分水供給發(fā)電機(jī)，保證供給發(fā)電機(jī)的水流穩(wěn)定。此處水庫(kù)的作用就相當(dāng)于整流濾波電路中的電容：當(dāng)輸入電壓較高時(shí)，輸入電壓不光給負(fù)載供電，還把多余的電能儲(chǔ)存在電容里，當(dāng)輸入電壓由高降低后，電容就把儲(chǔ)存在其中的電能釋放出來(lái)，這樣就保證負(fù)載上得到了平滑的電壓。水電站中，水庫(kù)越大，調(diào)節(jié)能越強(qiáng)；整流濾波電路中，電容越大，輸出越平滑。

經(jīng)過(guò)這樣講述，同學(xué)們對(duì)整流濾波電路理解深刻多了。

經(jīng)過(guò)此次改變，我發(fā)現(xiàn)給中職生講課時(shí)，要針對(duì)他們基礎(chǔ)比較薄弱、理解能力不是很強(qiáng)的特點(diǎn)，做一些改變，力求深入淺出、形象生動(dòng)，舉一些貼近生活的實(shí)例，才能讓同學(xué)們學(xué)得進(jìn)、記得牢，而不是單純地把理論講得多么透徹。有時(shí)為了講清某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，需要反復(fù)講多次，甚至用不同的講解方法講多次，才能達(dá)到比較好的效果。

第五篇：濾波技術(shù)

有關(guān)EMI的一點(diǎn)常識(shí)

濾波技術(shù)是抑制干擾的一種有效措施，尤其是在對(duì)付開(kāi)關(guān)電源EMI信號(hào)的傳導(dǎo)干擾和某些輻射干擾方面，具有明顯的效果。任何電源線上傳導(dǎo)干擾信號(hào)，均可用差模和共模干擾信號(hào)來(lái)表示。差模干擾在兩導(dǎo)線之間傳輸，屬于對(duì)稱性干擾；共模干擾在導(dǎo)線與地(機(jī)殼)之間傳輸，屬于非對(duì)稱性干擾。在一般情況下，差模干擾幅度小、頻率低、所造成的干擾較小，共模干擾幅度大、頻率高，還可以通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生輻射，所造成的干擾較大。因此，欲削弱傳導(dǎo)干擾，把EMI信號(hào)控制在有關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限電平以下。

除抑制干擾源以外，最有效的方法就是在開(kāi)關(guān)電源輸入和輸出電路中加裝EMI濾波器。一般設(shè)備的工作頻率約為10～50 kHz。EMC很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的傳導(dǎo)干擾電平的極限值都是從10 kHz算起。對(duì)開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的高頻段EMI信號(hào)，只要選擇相應(yīng)的去耦電路或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的EMI濾波器，就不難滿足符合EMC標(biāo)準(zhǔn)的濾波效果。

瞬態(tài)干擾

是指交流電網(wǎng)上出現(xiàn)的浪涌電壓、振鈴電壓、火花放電等瞬間干擾信號(hào)，其特點(diǎn)是作用時(shí)間極短，但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大。瞬態(tài)干擾會(huì)造成單片開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的波動(dòng)；當(dāng)瞬態(tài)電壓疊加在整流濾波后的直流輸入電壓ＶＩ上，使ＶＩ超過(guò)內(nèi)部功率開(kāi)關(guān)管的漏－源擊穿電壓Ｖ（ＢＲ）ＤＳ時(shí)，還會(huì)損壞ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ芯片，因此必須采用抑制措施。

通常，靜電放電（ESD）和電快速瞬變脈沖群（EFT）對(duì)數(shù)字電路的危害甚于其對(duì)模擬電路的影響。靜電放電在5 — 200MHz的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的射頻輻射。此輻射能量的峰值經(jīng)常出現(xiàn)在35MHz — 45MHz之間發(fā)生自激振蕩。許多I/O電纜的諧振頻率也通常在這個(gè)頻率范圍內(nèi)，結(jié)果，電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量。

當(dāng)電纜暴露在4 — 8kV靜電放電環(huán)境中時(shí)，I/O電纜終端負(fù)載上可以測(cè)量到的感應(yīng)電壓可達(dá)到600V。這個(gè)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了典型數(shù)字的門(mén)限電壓值0.4V。典型的感應(yīng)脈沖持續(xù)時(shí)間大約為400納秒。將I/O電纜屏蔽起來(lái)，且將其兩端接地，使內(nèi)部信號(hào)引線全部處于屏蔽層內(nèi)，可以將干擾減小60 — 70dB，負(fù)載上的感應(yīng)電壓只有0.3V或更低。

電快速瞬變脈沖群也產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)的輻射發(fā)射，從而耦合到電纜和機(jī)殼線路。電源線濾波器可以對(duì)電源進(jìn)行保護(hù)。線 — 地之間的共模電容是抑制這種瞬態(tài)干擾的有效器件，它使干擾旁路到機(jī)殼，而遠(yuǎn)離內(nèi)部電路。當(dāng)這個(gè)電容的容量受到泄漏電流的限制而不能太大時(shí)，共模扼流圈必須提供更大的保護(hù)作用。這通常要求使用專門(mén)的帶中心抽頭的共模扼流圈，中心抽頭通過(guò)一只電容（容量由泄漏電流決定）連接到機(jī)殼。共模扼流圈通常繞在高導(dǎo)磁率鐵氧體芯上，其典型電感值為15 ～ 20mH。

傳導(dǎo)的抑制

往往單純采用屏蔽不能提供完整的電磁干擾防護(hù)，因?yàn)樵O(shè)備或系統(tǒng)上的電纜才是最有效的干擾接收與發(fā)射天線。許多設(shè)備單臺(tái)做電磁兼容實(shí)驗(yàn)時(shí)都沒(méi)有問(wèn)題，但當(dāng)兩臺(tái)設(shè)備連接起來(lái)以后，就不滿足電磁兼容的要求了，這就是電纜起了接收和輻射天線的作用。唯一的措施就是加濾波器，切斷電磁干擾沿信號(hào)線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同夠成完善的電磁干擾防護(hù)，無(wú)論是抑制干擾源、消除耦合或提高接收電路的抗能力，都可以采用濾波技術(shù)。針對(duì)不同的干擾，應(yīng)采取不同的抑制技術(shù)，由簡(jiǎn)單的線路清理，至單個(gè)元件的干擾抑制器、濾波器和變壓器，再至比較復(fù)雜的穩(wěn)壓器和凈化電源，以及價(jià)格昂貴而性能完善的不間斷電源，下面分別作簡(jiǎn)要敘述。

專用線路

只要通過(guò)對(duì)供電線路的簡(jiǎn)單清理就可以取得一定的干擾抑制效果。如在三相供電線路中認(rèn)定一相作為干擾敏感設(shè)備的供電電源；以另一相作為外部設(shè)備的供電電源；再以一相作為常用測(cè)試儀器或其他輔助設(shè)備的供電電源。這樣的處理可避免設(shè)備間的一些相互干擾，也有利于三相平衡。值得一提的是在現(xiàn)代電子設(shè)備系統(tǒng)中，由于配電線路中非線性負(fù)載的使用，造成線路中諧波電流的存在，而零序分量諧波在中線里不能相互抵消，反而是疊加，因此過(guò)于纖細(xì)的中線會(huì)造成線路阻抗的增加，干擾也將增加。同時(shí)過(guò)細(xì)的中線還會(huì)造成中線過(guò)熱。

瞬變干擾抑制器

屬瞬變干擾抑制器的有氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻、硅瞬變吸收二極管和固體放電管等多種。其中金屬氧化物壓敏電阻和硅瞬變吸收二極管的工作有點(diǎn)象普通的穩(wěn)壓管，是箝位型的干擾吸收器件；而氣體放電管和固體放電管是能量轉(zhuǎn)移型干擾吸收器件（以氣體放電管為例，當(dāng)出現(xiàn)在放電管兩端的電壓超過(guò)放電管的著火電壓時(shí)，管內(nèi)的氣體發(fā)生電離，在兩電極間產(chǎn)生電弧。由于電弧的壓降很低，使大部分瞬變能量得以轉(zhuǎn)移，從而保護(hù)設(shè)備免遭瞬變電壓破壞）。瞬變干擾抑制器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)使用。

氣體放電管

氣體放電管也稱避雷管，目前常用于程控交換機(jī)上。避雷管具有很強(qiáng)的浪涌吸收能力，很高的絕緣電阻和很小的寄生電容，對(duì)正常工作的設(shè)備不會(huì)帶來(lái)任何有害影響。但它對(duì)浪涌的起弧響應(yīng)，與對(duì)直流電壓的起弧響應(yīng)之間存在很大差異。例如90V氣體放電管對(duì)直流的起弧電壓就是90V，而對(duì)5kV/μs的浪涌起弧電壓最大值可能達(dá)到1000V。這表明氣體放電管對(duì)浪涌電壓的響應(yīng)速度較低。故它比較適合作為線路和設(shè)備的一次保護(hù)。此外，氣體放電管的電壓檔次很少。

金屬氧化物壓敏電阻

由于價(jià)廉，壓敏電阻是目前廣泛應(yīng)用的瞬變干擾吸收器件。描述壓敏電阻性能的主要參數(shù)是壓敏電阻的標(biāo)稱電壓和通流容量即浪涌電流吸收能力。前者是使用者經(jīng)常易弄混淆的一個(gè)參數(shù)。壓敏電阻標(biāo)稱電壓是指在恒流條件下（外徑為7mm以下的壓敏電阻取0.1mA；7mm以上的取1mA）出現(xiàn)在壓敏電阻兩端的電壓降。由于壓敏電阻有較大的動(dòng)態(tài)電阻，在規(guī)定形狀的沖擊電流下（通常是8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流）出現(xiàn)在壓敏電阻兩端的電壓（亦稱是最大限制電壓）大約是壓敏電阻標(biāo)稱電壓的1.8～2倍（此值也稱殘壓比）。這就要求使用者在選擇壓敏電阻時(shí)事先有所估計(jì)，對(duì)確有可能遇到較大沖擊電流的場(chǎng)合，應(yīng)選擇使用外形尺寸較大的器件（壓敏電阻的電流吸收能力正比于器件的通流面積，耐受電壓正比于器件厚度，而吸收能量正比于器件體積）。使用壓敏電阻要注意它的固有電容。根據(jù)外形尺寸和標(biāo)稱電壓的不同，電容量在數(shù)千至數(shù)百pF之間，這意味著壓敏電阻不適宜在高頻場(chǎng)合下使用，比較適合于在工頻場(chǎng)合，如作為晶閘管和電源進(jìn)線處作保護(hù)用。特別要注意的是，壓敏電阻對(duì)瞬變干擾吸收時(shí)的高速性能（達(dá)ns)級(jí)，故安裝壓敏電阻必須注意其引線的感抗作用，過(guò)長(zhǎng)的引線會(huì)引入由于引線電感產(chǎn)生的感應(yīng)電壓（在示波器上，感應(yīng)電壓呈尖刺狀）。引線越長(zhǎng)，感應(yīng)電壓也越大。為取得滿意的干擾抑制效果，應(yīng)盡量縮短其引線。關(guān)于壓敏電阻的電壓選擇，要考慮被保護(hù)線路可能有的電壓波動(dòng)（一般取1.2～1.4倍）。如果是交流電路，還要注意電壓有效值與峰值之間的關(guān)系。所以對(duì)220V線路，所選壓敏電阻的標(biāo)稱電壓應(yīng)當(dāng)是220×1.4×1.4≈430V。此外，就壓敏電阻的電流吸收能力來(lái)說(shuō)，1kA（對(duì)8/20μs的電流波）用在晶閘管保護(hù)上，3kA用在電器設(shè)備的浪涌吸收上；5kA用在雷擊及電子設(shè)備的過(guò)壓吸收上；10kA用在雷擊保護(hù)上。壓敏電阻的電壓檔次較多，適合作設(shè)備的一次或二次保護(hù)。2.1.7硅瞬變電壓吸收二極管（TVS管）硅瞬變電壓吸收二極管具有極快的響應(yīng)時(shí)間（亞納秒級(jí)）和相當(dāng)高的浪涌吸收能力，及極多的電壓檔次?？捎糜诒Ｗo(hù)設(shè)備或電路免受靜電、電感性負(fù)載切換時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓，以及感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過(guò)電壓。TVS管有單方向（單個(gè)二極管）和雙方向（兩個(gè)背對(duì)背連接的二極管）兩種，它們的主要參數(shù)是擊穿電壓、漏電流和電容。使用中TVS管的擊穿電壓要比被保護(hù)電路工作電壓高10％左右，以防止因線路工作電壓接近TVS擊穿電壓，使TVS漏電流影響電路正常工作；也避免因環(huán)境溫度變化導(dǎo)致TVS管擊穿電壓落入線路正常工作電壓的范圍。TVS管有多種封裝形式，如軸向引線產(chǎn)品可用在電源饋線上；雙列直插的和表面貼裝的適合于在印刷板上作為邏輯電路、I/O總線及數(shù)據(jù)總線的保護(hù)。

TVS管在使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)：

１、對(duì)瞬變電壓的吸收功率（峰值）與瞬變電壓脈沖寬度間的關(guān)系。手冊(cè)給的只是特定脈寬下的吸收功率（峰值），而實(shí)際線路中的脈沖寬度則變化莫測(cè)，事前要有估計(jì)。對(duì)寬脈沖應(yīng)降額使用。

２、對(duì)小電流負(fù)載的保護(hù)，可有意識(shí)地在線路中增加限流電阻，只要限流電阻的阻值適當(dāng)，不會(huì)影響線路的正常工作，但限流電阻對(duì)干擾所產(chǎn)生的電流卻會(huì)大大減小。這就有可能選用峰值功率較小的TVS管來(lái)對(duì)小電流負(fù)載線路進(jìn)行保護(hù)。

３、對(duì)重復(fù)出現(xiàn)的瞬變電壓的抑制，尤其值得注意的是TVS管的穩(wěn)態(tài)平均功率是否在安全范圍之內(nèi)。

４、作為半導(dǎo)體器件的TVS管，要注意環(huán)境溫度升高時(shí)的降額使用問(wèn)題。

５、特別要注意TVS管的引線長(zhǎng)短，以及它與被保護(hù)線路的相對(duì)距離。

６、當(dāng)沒(méi)有合適電壓的TVS管供采用時(shí)，允許用多個(gè)TVS管串聯(lián)使用。串聯(lián)管的最大電流決定于所采用管中電流吸收能力最小的一個(gè)。而峰值吸收功率等于這個(gè)電流與串聯(lián)管電壓之和的乘積。

７、TVS管的結(jié)電容是影響它在高速線路中使用的關(guān)鍵因素，在這種情況下，一般用一個(gè)TVS管與一個(gè)快恢復(fù)二極管以背對(duì)背的方式連接，由于快恢復(fù)二極管有較小的結(jié)電容，因而二者串聯(lián)的等效電容也較小，可滿足高頻使用的要求。

８、固體放電管 固體放電管是一種較新的瞬變干擾吸收器件，具有響應(yīng)速度較快（10～20ns級(jí)）、吸收電流較大、動(dòng)作電壓穩(wěn)定和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。固體放電管與氣體放電管同屬能量轉(zhuǎn)移型。當(dāng)外界干擾低于觸發(fā)電壓時(shí)，管子呈截止?fàn)?。一旦干擾超出觸發(fā)電壓時(shí)，伏安特性發(fā)生轉(zhuǎn)折，進(jìn)入負(fù)阻區(qū)，此時(shí)電流極大，而導(dǎo)通電阻極小，使干擾能量得以轉(zhuǎn)移。隨著干擾減小，通過(guò)放電管電流的回落，當(dāng)放電管的通過(guò)電流低于維持電流時(shí)，放電管就迅速走出低阻區(qū)，而回到高阻態(tài)，完成一次放電過(guò)程。固體放電管的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它的短路失效模式（器件失效時(shí)，兩電極間呈短路狀），為不少應(yīng)用場(chǎng)合所必須，已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。固體放電管的電壓檔次較少，比較適合于作網(wǎng)絡(luò)、通信設(shè)備，乃至部件一級(jí)的保護(hù)。