大多数电子产品设计师对干扰滤波器的认识一般局限在：“电子产品要通过电源线传导发射试验和电源线抗扰度试验，必须在电源线上使用干扰滤波器”。而对于干扰滤波器的其它作用了解很少，这就导致了产品设计完毕后，往往不能通过其它试验项目，例如辐射发射、辐射抗扰度、信号线上的传导敏感度等试验。实际上，电磁干扰滤波器对于顺利大部分电磁兼容试验以及保证产品的功能都是十分重要一类器件。本文介绍由于滤波措施不完善导致的电磁干扰问题及相应的解决办法。

　　滤波措施不完善导致的干扰问题

　　当出现下面这些干扰问题时，往往是由于滤波措施不完善。

　　1.设备的机箱或机柜屏蔽十分完善，但是仍然产生超标的辐射发射;

　　2.独立的设备没有任何电磁干扰的问题(辐射发射和抗扰度完全合格)，但是当连接上必要的 外接电缆时，出现干扰问题;

　　3.在信号电缆线上注入电快速脉冲时，出现故障;

　　4.不能通过辐射抗扰度试验;

　　5.不能通过电缆束上的传导敏感度试验;

　　6.不能通过静电放电试验;

　　7.电缆中的导线之间或电缆之间相互干扰，导致设备不能实现预定功能。

　　用滤波器解决干扰问题

　　下面就如何用滤波器解决上述问题的方案作简单介绍。

　　1)虽然机箱或机柜屏蔽很好，但是辐射发射超标，或者不能通过辐射抗扰度试验

　　这是由于机箱或机柜上的外拖电缆起着天线的作用。天线的一个特性是互易性，也就是说：一个天线如果具有很高的辐射效率，那么它的接收效率也很高。因此，设备的外拖电缆既能产生很强的辐射，也能有效的将空间电磁波接收下来，传进设备，对电路形成干扰。由于某种原因，在外拖电缆上形成了干扰电流，这些电流从机箱内传导出来，并以电缆作为辐射天线辐射电磁波。解决这种问题的方法就是在电缆的端口处安装一只滤波器，将干扰电流滤除掉。

　　2)独立的设备没有任何电磁干扰的问题(辐射发射和抗扰度完全合格)，但是当连接上必要的外接电缆时，出现干扰问题;

　　这个问题与第一类问题的本质相同，就是外拖电缆相当于天线。当没有电缆时，相当于没有辐射天线和接收天线，因此容易通过辐射发射和抗扰度试验，但是当拖上电缆后，这些电缆作为辐射天线和接收天线，导致设备的辐射增强、对外界空间干扰的敏感度提高。解决方法就是在电缆的端口处安装滤波器，将这些导体从空间接收到的电磁能量在它们到达电子线路之前滤除掉，另一方面，阻止电子线路中的干扰能量进入这些导体后借助导体辐射。

　　3)在信号电缆线上注入电快速脉冲时，出现故障;

　　我们知道电快速脉冲的频率是很高的，这些干扰通过电容耦合钳耦合进电缆，在电缆上形成干扰电流，这些电流一方面直接流进电路，对电路形成干扰，另一方面产生辐射，对电路形成干扰。解决方法就是采用屏蔽电缆和加装滤波器。

　　4)不能通过电缆束上的传导敏感度试验

　　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，目的是验证由闪电、接地故障或切换电感性负载而引起的瞬时扰动的抗干扰能力。这种试验是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验，自然也可以通过在电缆端口处滤波的方式来解决。

　　5)不能通过静电放电试验;

　　静电放电对设备电路的影响很大程度上是由于静电放电电流周围的高频电磁场，这些电磁场由于频率很高，因此很容易被导线所接收，对电路形成干扰净，某设备在做静电放电试验时，发现当在活动面板上进行放电时，电路出现故障。经检查，发现面板后面是一束电缆，面板上的静电放电电流产生的电磁场在电缆束上感应出了噪声电流，形成干扰。在电缆的端口处安装滤波器后，问题解决。

　　随着开关电源的普遍应用，在电源线入口处安装滤波器已经是项必要的措施。因为开关电源工作在大功率脉冲状态，它会产生很强的电磁辐射，这些辐射感应到线路上形成传导发射。如果不使用滤波器，就没有可能通过满足电磁兼容试验。

　　在设计中，往往将干扰滤波器分为电源线干扰滤波器和信号线干扰滤波器两类。从电路上讲，这两类滤波器是相同的，都是低通滤波器，之所以这样来划分，主要是因为两者除了都有对电磁干扰有尽量大的抑制作用外，分别还有一些特殊的考虑。信号滤波器还要考虑滤波器不能对工作信号有严重的影响，不能造成信号的失真。电源滤波器除了要保证满足安全方面的要求外，还要注意当负载电流较大时，电路中的电感不能发生饱和(导致滤波器性能下降)。

　　面向LCD的电磁干扰滤波器设计

　　只要有电子信号的存在，在其附近使用的电子产品就有可能存在着电磁干扰(EMI)的问题。电磁干扰是一个常见于日常生活中的问题，例如：电视噪声、收音机杂音，以及飞机起降时容易受到电子产品所发出电磁波讯号影响而导致电子仪表不正常的情形等。随着科技的日益进步，电子产品的普及和多样化也愈来愈广，日常生活周围所存在的电磁噪声随之愈来愈多，电磁干扰的问题也更加复杂。因此，电子产品在电路板及系统设计时，就应考虑电磁干扰的问题，以免产品出售后无法正常使用，或因严重影响其它电子产品的操作而遭到顾客退货。

　　随着电子产品集成度愈来愈高，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更加严重。电子产品为实现重量轻、体积超薄、小巧的目标，以迎合消费者易于携带的需求，在电路板的设计上以高集成度为设计导向：采用相同功能、但体积或面积更小的组件，拿掉原本用作电磁干扰防护的金属屏蔽、改用更细的地线或更小块的地平面(ground plane)用作接地等。这些措施不仅能达到使产品外形轻巧的目的，更能节省许多产品开发的费用以及量产后的成本，但却极不利于电磁干扰问题的解决。

　　为有效解决电子产品电磁干扰的问题，并能兼顾静电放电(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1所示即为常见的π型低通滤波器。在Input及Output端点之间的组件，可以是电阻或是电感组件。是采用电阻还是电感，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端口，π型(π-model)低通滤波器架构中的Input端点及Output端点对GND的电容，一般会采用静电放电防护组件，以兼做静电放电防护之用。

　　晶焱科技(Amazing Microelectronic Corp.)在静电放电防护技术上已累积了丰富的经验与技术。公司开发的应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器产品基本架构如图2所示。由图2电路示意图可知：π型低通滤波器的Input与Output之间是采用电阻(RI/O)组件桥接，Input端点及Output端点对GND的电容则是采用双向导通(bi-directional)的瞬时电压抑制器(TVS)。因此，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。

　　表1所列为晶焱科技已推出的应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器系列产品。适用于5V以下的额定电压电路系统，线电容值约为27微微法拉(pF)。操作频率在800百万赫兹(MHz)时，其功率损耗可达-23dB，可以显著地降低电磁干扰信号，以维持受保护电路的操作功能正常。晶焱科技同时推出三种不同通道数的电磁干扰滤波器产品，以方便其客户依照不同需求选用合适的产品。

　　在静电放电防护方面，该系列产品中的瞬时电压抑制器具有极低的箝位电压(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)。

　　在静电放电事件的高导通电流下，瞬时电压抑制器的箝位电压越低则越能适时地被导通，以使受保护电路免于遭受静电放电的侵害而永久受损失效。图3所示为利用传输线脉冲产生系统(TLP)所量得的箝位电压比较图。由图中可以清楚看到，晶焱科技应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器，在17安培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。

　　另外，根据IEC 61000-4-2标准所制订的规格，第四级防护需提供至少接触放电模式(contact discharge mode) 8千伏特(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标准第四级所规定的需求数值许多。

　　现今的便携式电子产品已普及到几乎每个人都拥有一、两种产品，如手机、数码相机等。在使用上很受消费者关注的一点，就是在操作模式下电池可持续使用的时间。晶焱科技应用于液晶显示器的电磁干扰滤波器系列产品，在操作模式下的组件漏电流极低，因此可以有效延长电池持续使用的时间，非常适合用于便携式电子产品的液晶显示器系统设计。

　　另一方面，晶焱科技的该系列产品采用芯片级封装的形式。其芯片级封装的锡球球距为0.4毫米。采用芯片级封装的好处包括：在进行系统设计时，可以有效减省电磁干扰滤波器组件所需占用的电路板面积，方便其它电路组件的摆放与设计。没有塑料封装形式所存在的显著寄生效应，因此，电子产品的主要电路性能不会受到明显的影响。没有塑料封装的塑料外壳，更利于电磁干扰滤波器组件在操作状态时的散热。