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EMI電磁輻射濾波技術(shù)分析

一般情況下，電磁輻擾有三項防預措施，即屏蔽、濾波和接地。但往往單純采用屏蔽或接地不能提供完整的電磁干擾防護，因為設備或系統(tǒng)上的電纜才是的干擾接收與發(fā)射天線。在測試中，許多設備單獨做電磁兼容試驗時都沒有問題，但當兩臺設備連接起來以后，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。措施就是加濾波，切斷電磁干擾沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同構(gòu)成完善的電磁干擾防護，無論是抑制干擾源、消除耦合或提高敏感設備的抗干擾能力，都可以采用濾波技術(shù)。

電磁輻射,濾波     濾波是壓縮干擾頻譜的一種有效方法，當干擾頻譜不同于有用信號的頻帶時，可以用濾波器將無用的干擾信號濾除。因此，恰當?shù)剡x擇和正確地使用濾波器對抑制傳導干擾是十分重要的。

濾波是從有噪聲或干擾的信號中，抑制或衰減無用噪聲或干擾信息的一種方法或技術(shù)。即使設計很好且具有正確接地和良好屏蔽措施的系統(tǒng)，仍然會有干擾能量傳導進/出該系統(tǒng)，只有通過濾波才能使干擾信號減少到滿足電磁兼容要求。

濾波是抑制和防止干擾的一項重要措施。濾波可以顯著地減小傳導干擾的電平，當干擾頻譜成分不同于有用信號的頻率時，濾波對這些與有用信號頻率不同的成分有良好的抑制能力，從而起到其他干擾抑制措施難以起到的作用。

濾波的功能就是允許某一部分頻率的信號順利通過，而另外一部分頻率的信號則要受到較大的抑制，它實質(zhì)上是一個選頻電路。用阻容和感容去耦網(wǎng)絡能把電路與電源隔離開,消除電路之間的耦合，并避免干擾信號進人電路。

低電容、小封裝成為ESD保護器件未來發(fā)展趨勢

近年，市場對于防雷及ESD靜電保護組件的需求，大致可分為兩大發(fā)展方向。一是越來越低的等效電容，這是由于近年各項傳輸port的加速發(fā)展，帶動帶寬越來越大且速度越來越快，例如USB 3.0的數(shù)據(jù)傳輸速度達到5Gbps，比現(xiàn)有的USB 2.0快上十倍;Thunderbolt的數(shù)據(jù)傳輸速度更高達10Gbps，使得客戶端對于ESD靜電保護組件的等效電容要求越來越嚴苛。對于保護組件廠商而言，如何降低等效電容已成為主要產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展方向。

另一主要趨勢則是小型化封裝。面向小型化封裝的趨勢，防雷擊和ESD靜電保護組件小型化的趨勢也越來越明顯。特別是超極本、平板計算機及智能手機等產(chǎn)品蓬勃發(fā)展，更顯得客戶端對此需求越來越殷切。如 SOT-26的需求慢慢轉(zhuǎn)至SOT-363，甚至SOT563等封裝產(chǎn)品。此外，從手機客戶的材料清單(BOM)中可看到由DFN1006封裝轉(zhuǎn)至更小的 DFN0603封裝的需求，這些都顯示小型化的封裝趨勢。

TVS的特性與工作原理

TVS是普遍使用的一種新型高效電路保護器件，它具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪涌吸收能力。當它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?，以吸收一個瞬間大電流，從而把它的兩端電壓箝制在一個預定的數(shù)值上，從而保護后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。正因為如此，TVS可用于保護設備或電路免受靜電、電感性負載切換時產(chǎn)生的瞬變電壓，以及感應雷所產(chǎn)生的過電壓。圖1所示為TVS的符號及伏安特性曲線。

TVS管和穩(wěn)壓管一樣，也是反向應用的。其中VR稱為轉(zhuǎn)折電壓，是反向擊穿之前的臨界電壓。VB是擊穿電壓，其對應的反向電流IT一般取值為1mA。 VC是箝位電壓，當TVS管中流過的峰值電流為IPP的大電流時，管子兩端電壓就不再上升了。因此TVS管能夠始終把被保護的器件或設備的端口電壓限制在VB～VC的有效區(qū)內(nèi)。與穩(wěn)壓管不同的是，IPP的數(shù)值可達數(shù)百安培，而箝位響應時間僅為1×10-12s。TVS的允許脈沖功率為 PM=VCIPP，且在給定鉗位電壓下，功耗PM越大，其浪涌電流的承受能力越大。