3．1．2電路仿真對噪聲硬件分離網(wǎng)絡(luò)分離特性的理論研究以Paul和Guo的網(wǎng)絡(luò)作為例子進行分離特性的研究，測試原理和實驗的裝置如圖3-33和圖3-34所示。噪聲源是由信號發(fā)生器（HP8753C網(wǎng)絡(luò)分析儀）和0o/180o分相器（Mini-CircuitR產(chǎn)品）組成，以產(chǎn)生模擬的共?；虿钅Ｔ肼?，作為分離網(wǎng)絡(luò)的輸入信號。網(wǎng)絡(luò)輸出端分離出來的噪聲將輸入到EMI接收器中（HP85047AS-參數(shù)測試），以進行噪聲的觀測和診斷。圖3-33EMI噪聲分離網(wǎng)絡(luò)特性測試的原理圖3-34系統(tǒng)測試照片Paul網(wǎng)絡(luò)和Guo網(wǎng)絡(luò)的CM插入損耗(IL)和CM抑制比(CMRR)結(jié)果如圖3-35所示

(a)實驗的CM插入損耗

(b)仿真的CM插入損耗(c)實驗的CMRR(d)仿真的CMRR圖3-35實驗和仿真的共模、差模插入損耗和抑制比結(jié)果從測試的性能曲線可以看出，隨著頻率的增加，插入損耗和噪聲抑制比都呈現(xiàn)下降的趨勢，特別是抑制比。插入損耗的變化通常不是很大，最好的插損小于1.5dB，插損最大可達5.2dB。然而，從低頻段到高頻段，CMRR特性下降非?？?，并且不同網(wǎng)絡(luò)間的特性也有很大差別。Guo的網(wǎng)絡(luò)CMRR特性最好，在f=1MHz時最大可達85dB，并且最小仍保持在40dB左右。但對于其它網(wǎng)絡(luò)來說，CMRR特性在30MHz時可能會低于30dB?？梢缘玫竭@樣的結(jié)論，由功率混合器組成的分離網(wǎng)絡(luò)比基于變壓器的分離網(wǎng)絡(luò)特性要好些，因為它的雜散參數(shù)效應(yīng)比較小，阻抗匹配特性比較好，這同樣也與電路的分布有關(guān)。對于差模插入損耗和抑制比也可以得到同樣的實驗結(jié)果。同時發(fā)現(xiàn)，對于插入損耗和抑制比，實驗和仿真的結(jié)果具有良好的一致性。這就意味著，在測試條件不便的情況下，仿真可以代替實驗對網(wǎng)絡(luò)的性能進行分析。進一步的，為考慮分布電容對分離網(wǎng)絡(luò)性能的影響，用仿真對Guo和Paul的網(wǎng)絡(luò)作進一步研究。在仿真中，不管是Guo還是Paul的網(wǎng)絡(luò)，電容的模型都是加在變壓器的初級和次級線圈之間的，分布電容值設(shè)定為10pF。兩個網(wǎng)絡(luò)的差模抑制比（簡稱DMRR，以DM作為輸入信號，CM作為輸出信號）仿真結(jié)果如圖3-36所示。很明顯可以看到，Guo的網(wǎng)絡(luò)在EMC規(guī)定的整個頻段，在加入分布電容后，DMRR特性幾乎沒有發(fā)生任何變化。而Paul的網(wǎng)絡(luò)在該頻段則發(fā)生了很大的變化。這種現(xiàn)象表明，由變壓器組成的Paul的分離網(wǎng)絡(luò)對于分布參數(shù)的影響比較敏感，而由功率混合器組成的Guo的分離網(wǎng)絡(luò)對分布參數(shù)的變化就不是那么敏感了。這說明Guo的網(wǎng)絡(luò)具有較好的抗干擾性能，這與實驗結(jié)果也一致?；陔娐分性葘W(wǎng)絡(luò)性能的影響，假設(shè)這里Guo和Paul的分離網(wǎng)絡(luò)各自的輸入電阻分別有5%,10%and15%的誤差，仿真的DMRR特性如圖3-37所示。很清楚可以看到，無論是Guo或是Paul的分離網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)輸入電阻的精度假定為5%時，網(wǎng)絡(luò)的特性都沒有發(fā)生變化。當(dāng)輸入電阻的精度假定為10%和15%時，可以得到相同的結(jié)果。因此，可以得到這樣的結(jié)論：元件的精度問題對分離網(wǎng)絡(luò)的特性影響很小。圖3-36考慮分布電容后網(wǎng)絡(luò)DMRR仿真結(jié)果（Paul1，Guo1：不考慮分布電容影響）（Paul2，Guo2：考慮分布電容影響）

圖3-37考慮電阻精度后網(wǎng)絡(luò)DMRR仿真結(jié)果（Paul1，Guo1：不考慮電阻精度誤差影響）（Paul3，Guo3：考慮電阻精度誤差影響）3．1．3噪聲診斷技術(shù)應(yīng)用實例 以某型風(fēng)機調(diào)速系統(tǒng)為例，用Guo網(wǎng)絡(luò)作為分離網(wǎng)絡(luò)，進行實際傳導(dǎo)電磁干擾(EMI)噪聲診斷測試。風(fēng)機調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)為：單相，250W，AC-DC-AC結(jié)構(gòu)，開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)?，F(xiàn)場測試裝置如圖3-38所示。圖3-38開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的噪聲分離特性現(xiàn)場測試圖該電機拖動系統(tǒng)產(chǎn)生傳導(dǎo)性EMI噪聲，經(jīng)過線性抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LISN)進行噪聲的提取，輸入噪聲分離網(wǎng)絡(luò)進行噪聲的診斷，而后由頻譜分析儀(GSP-827)顯示測量結(jié)果。在實驗中通過改變多組開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，從而測量不同負載環(huán)境下該開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的傳導(dǎo)電磁兼容特性。圖3-39和3-40分別表示在兩種狀態(tài)下（轉(zhuǎn)速407轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)矩0.1牛頓米，輸入電壓75V；轉(zhuǎn)速407轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)矩1.2牛頓米，輸入電壓75V）的EMI總噪聲、共模和差模噪聲測量結(jié)果。(a)Total噪聲(b)CM噪聲

(c)DM噪聲

圖3-39轉(zhuǎn)速407r/min,轉(zhuǎn)矩0.1N·M,輸入電壓75V時電磁干擾噪聲測量結(jié)果實驗結(jié)果表明，在不同頻率段共模噪聲和差模噪聲各自占據(jù)主導(dǎo)地位，總噪聲可近似為兩種不同噪聲模態(tài)分量在整個頻率段上的疊加。比較而言，共模噪聲分量在噪聲幅值和頻率分布上對總噪聲構(gòu)成的影響更大，該電機拖動系統(tǒng)傳導(dǎo)性電磁干擾噪聲主要集中在中低頻段?？梢钥闯觯瑐鲗?dǎo)電磁干擾噪聲分離網(wǎng)絡(luò)可以有效地進行噪聲診斷，效果良好，這將為噪聲抑制和電磁兼容解決方案提供有益幫助。(a)Total噪聲

(b)CM噪聲(c)DM噪聲

圖3-40轉(zhuǎn)速407r/min,轉(zhuǎn)矩1.2N·M,輸入電壓75V時電磁干擾噪聲測量結(jié)果3．．2傳傳導(dǎo)導(dǎo)性性EMI噪噪聲聲智智能能處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)3．．2．．1傳導(dǎo)導(dǎo)性性EMI噪噪聲聲智智能能處處理理硬硬件件系系統(tǒng)統(tǒng)圖3-41是是傳傳導(dǎo)導(dǎo)性性EMI噪噪聲聲智智能能處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)的的硬硬件件測測試試示示意意圖圖：：主主測測量量裝裝置置線線阻阻抗抗穩(wěn)穩(wěn)定定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（（LISN））為為自自行行研研發(fā)發(fā)的的裝裝置置，，一一端端接接商商用用電電源源，，另另一一端端接接被被測測設(shè)設(shè)備備（（EUT））。。按按國國際際標標準準進進行行的的傳傳導(dǎo)導(dǎo)性性電電磁磁干干擾擾測測量量系系采采用用線線阻阻抗抗穩(wěn)穩(wěn)定定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)(LISN)，，其其只只能能提提供供電電力力線線上上的的同同時時包包含含共共模模（（CM））和和差差模模（（DM））疊疊加加的的混混合合干干擾擾信信號號，，而而不不同同模模態(tài)態(tài)信信號號確確定定不不同同濾濾波波器器性性能能、、拓拓撲撲結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與參參數(shù)數(shù)選選取取。。因因此此在在主主測測量量裝裝置置的的信信號號輸輸出出端端獲獲取取被被測測設(shè)設(shè)備備的的EMI噪噪聲聲后后，，輸輸入入到到共共模模CM/差差模模DM分分離離網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)進進行行模模態(tài)態(tài)分分離離（（這這里里采采用用Guo提提出出的的分分離離網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)））。。分分離離網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的輸輸出出信信號號即即研研究究所所需需的的獨獨立立的的CM、、DM信信號號，，輸輸入入至至頻頻譜譜分分析析儀儀（（固固緯緯GSP-827）），，而而后后由由診診斷斷軟軟件件對對從從頻頻譜譜儀儀傳傳送送到到計計算算機機上上的的信信號號進進行行處處理理。。該該智智能能裝裝置置不不僅僅可可利利用用硬硬件件提提供供獨獨立立的的共共模模及及差差模模分分量量，，同同時時也也利利用用軟軟件件為為濾濾波波器器設(shè)設(shè)計計提提供供了了有有益益的的診診斷斷信信息息。。圖3-41傳傳導(dǎo)導(dǎo)性性EMI噪噪聲聲智智能能測測試試系系統(tǒng)統(tǒng)示示意意圖圖根據(jù)據(jù)計計算算機機軟軟件件提提供供的的信信息息進進行行EMI濾濾波波器器的的設(shè)設(shè)計計，，而而后后完完成成EMI濾濾波波器器的的硬硬件件制制作作，，并并將將濾濾波波器器接接入入到到智智能能測測試試系系統(tǒng)統(tǒng)中中，，如如圖圖3-42所所示示。。主主測測量量裝裝置置線線阻阻抗抗穩(wěn)穩(wěn)定定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（（LISN））一一端端接接商商用用電電源源，，另另一一端端通通過過EMI濾濾波波器器后后才才接接被被測測設(shè)設(shè)備備（（EUT）），，這這樣樣可可以以抑抑制制被被測測設(shè)設(shè)備備產(chǎn)產(chǎn)生生的的電電磁磁干干擾擾噪噪聲聲。。在在主主測測量量裝裝置置的的信信號號輸輸出出端端獲獲取取被被測測設(shè)設(shè)備備的的EMI噪噪聲聲后后，，輸輸入入到到共共模模CM/差差模模DM分分離離網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)進進行行模模態(tài)態(tài)分分離離。。分分離離網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的輸輸出出信信號號輸輸入入至至頻頻譜譜分分析析儀儀，，而而后后由由診診斷斷軟軟件件對對從從頻頻譜譜儀儀傳傳送送到到計計算算機機上上的的信信號號進進行行處處理理，，判判斷斷是是否否滿滿足足EMC標標準準。。圖3-42傳傳導(dǎo)導(dǎo)性性EMI噪噪聲聲智智能能測測試試、、抑抑制制系系統(tǒng)統(tǒng)示示意意圖圖3．．2．．2傳導(dǎo)導(dǎo)性性EMI噪噪聲聲智智能能處處理理軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)研制制噪噪聲聲診診斷斷與與抑抑制制軟軟件件設(shè)設(shè)計計如如圖圖3-43所所示示，，從從硬硬件件系系統(tǒng)統(tǒng)（（包包括括LISN和和分分離離網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)DN））來來的的CM、、DM和和總總噪噪聲聲信信號號經(jīng)經(jīng)頻頻譜譜分分析析儀儀與與計計算算機機相相連連，，并并通通過過計計算算機機內(nèi)內(nèi)相相應(yīng)應(yīng)的的軟軟件件將將噪噪聲聲信信號號讀讀入入。。當(dāng)當(dāng)計計算算機機讀讀入入噪噪聲聲信信號號后后，，首首先先將將各各噪噪聲聲波波形形復(fù)復(fù)現(xiàn)現(xiàn)，，而而后后對對各各噪噪聲聲信信號號進進行行EMC測測試試，，若若各各噪噪聲聲都都符符合合EMC標標準準且且留留有有一一定定余余量量，，則則顯顯示示測測試試通通過過，，并并輸輸出出電電磁磁兼兼容容測測試試報報告告；；否否則則顯顯示示測測試試失失敗敗，，并并計計算算各各噪噪聲聲超超過過EMC標標準準的的幅幅度度以以及及在在哪哪些些頻頻率率范范圍圍超超標標。。若若噪噪聲聲超超過過EMC標標準準，，必必須須進進行行噪噪聲聲的的抑抑制制即即濾濾波波器器的的設(shè)設(shè)計計。。首首先先明明確確系系統(tǒng)統(tǒng)的的工工作作頻頻率率和和要要抑抑制制的的干干擾擾頻頻率率；；接接著著計計算算參參數(shù)數(shù)如如插插入入損損耗耗和和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折折頻頻率率；；而而后后確確定定濾濾波波器器的的級級數(shù)數(shù)，，選選擇擇合合理理濾濾波波器器結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)并并確確定定濾濾波波器器各各元元件件的的參參數(shù)數(shù)；；再再進進行行電電路路建建模模和和仿仿真真，，確確定定設(shè)設(shè)計計的的濾濾波波器器理理論論上上是是否否滿滿足足要要求求，，否否則則重重新新設(shè)設(shè)計計濾濾波波器器結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)；；最最后后確確定定濾濾波波器器的的硬硬件件結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，包包括括元元件件布布局局和和布布線線，，屏屏蔽蔽與與接接地地結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)等等，，完完成成硬硬件件制制作作。。圖3-43軟軟件設(shè)計計示意圖圖3-44是是該系統(tǒng)軟件件的第一個界界面，由該界界面可知：該該軟件系統(tǒng)共共有六個主菜菜單：軟件介介紹、EMI噪聲模態(tài)測測量、測量結(jié)結(jié)果分析、EMI濾波器器設(shè)計、噪聲聲抑制結(jié)果預(yù)預(yù)測、電磁兼兼容測試報告告。下面簡單單介紹每個菜菜單的功能。。圖3-44傳傳導(dǎo)性EMI噪聲分分析處理系統(tǒng)統(tǒng)軟件的主界界面圖3-45軟軟件使用介紹紹相當(dāng)于用戶戶使用指南，，它詳細地介介紹了每個功功能菜單的作作用?！癊MI噪聲模態(tài)態(tài)測量”用來來測量總噪聲聲、共模噪聲聲、差模噪聲聲，并將測量量結(jié)果與電磁磁兼容標準對對比?！皽y量量結(jié)果分析””提取EMC標準限制線線上的噪聲超超調(diào)水平?！啊癊MI濾波波器設(shè)計”根根據(jù)測量噪聲聲結(jié)果提供濾濾波器設(shè)計的的拓撲結(jié)構(gòu)及及其相關(guān)參數(shù)數(shù)選擇?！霸朐肼曇种平Y(jié)果果預(yù)測”用以以顯示加濾波波器后的總噪噪聲、共模噪噪聲、差模噪噪聲?！半姶糯偶嫒轀y試報報告”對測試試結(jié)果做系統(tǒng)統(tǒng)的資料參考考。當(dāng)用戶在在第一次使用用該軟件系統(tǒng)統(tǒng)時，通過瀏瀏覽該界面的的內(nèi)容，可以以很順利的使使用該軟件。。圖3-45軟軟件使用用介紹界面圖3-46是是EMI噪聲聲模態(tài)測量界界面，通過按按不同的按鈕鈕，可以顯示示傳導(dǎo)范圍(10K-30M)內(nèi)總總噪聲、共模模噪聲、差模模噪聲的測試試結(jié)果，并可可將其與美國國FCC標準準、歐洲CISPR標準準、中國GB標準比較，，看是否滿足足各標準。圖圖3-46中中顯示的噪聲聲波形是對一一開關(guān)電源（（AC/DC，960W）進行測試試的結(jié)果。可可見，在傳導(dǎo)導(dǎo)范圍內(nèi)，噪噪聲明顯超過過圖中紅線標標示的美國FCC標準。。圖3-46EMI噪噪聲模態(tài)測量量界面圖3-47是是測試結(jié)果分分析界面，該該界面用來顯顯示經(jīng)過分離離網(wǎng)絡(luò)模態(tài)分分離之后測得得的共模、差差模噪聲，并并將其與各電電磁兼容標準準比較，如果果超標，可顯顯示超標的第第一個頻率點點，超調(diào)量最最大的頻率點點及最后一個個超標的頻率率點，則三個個頻率點的超超調(diào)量也可以以直接得到。。這為EMI濾波器的設(shè)設(shè)計提供了必必要的前提條條件。對被測測設(shè)備開關(guān)電電源的EMI噪聲模態(tài)測測量如圖3-47所示，，可見其噪聲聲不滿足EMC標準，圖圖中給出了超超標的詳細信信息。圖3-47測測量結(jié)果果分析界面圖3-48是是EMI濾波波器設(shè)計的界界面，在此界界面上，用戶戶可以選擇濾濾波器的參數(shù)數(shù)，包括類型型，安全余量量，同時還給給出了濾波器器類型選擇的的標準，所選選的濾波器的的拓撲結(jié)構(gòu)可可在界面上實實時顯示，共共模和差模濾濾波器均有相相應(yīng)的拓撲結(jié)結(jié)構(gòu)，對于所所選的濾波器器拓撲結(jié)構(gòu)中中元器件的參參數(shù)可以直接接得到。圖3-48EMI濾濾波器設(shè)計界界面圖3-49是是噪聲抑制結(jié)結(jié)果預(yù)測界面面，該界面用用來顯示經(jīng)過過噪聲診斷和和濾波器抑制制后總噪聲、、共模噪聲、、差模噪聲的的波形、共模模/差模分量量各降低了多多少個分貝及及噪聲經(jīng)過處處理的系統(tǒng)是是否已滿足了了EMC標準準等細節(jié)。由由上述測試結(jié)結(jié)果可見在傳傳導(dǎo)性頻率范范圍內(nèi)，加濾濾波器后噪聲聲比不加濾波波器時的噪聲聲明顯得到抑抑制，且符合合國際電磁兼兼容FCC標標準，通過選選擇各個不同同的標準，用用戶可以選擇擇美國FCC標準、歐洲洲CISPR標準、或中中國GB標準準，并可見加加濾波器后測測得的噪聲是是否滿足各電電磁兼容標準準。圖3-49噪噪聲抑制制結(jié)果預(yù)測界界面圖3-50是是電磁兼容測測試報告界面面，可實時顯顯示檢測時間間，檢測的結(jié)結(jié)果是否滿足足FCC標準準，并顯示前前面用戶選擇擇的濾波器的的拓撲結(jié)構(gòu)及及其所選濾波波器的參數(shù)等等相關(guān)信息。。圖3-50電電磁兼容測測試報告界面面3．2．3傳傳導(dǎo)性EMI噪聲智能處處理系統(tǒng)的應(yīng)應(yīng)用作為傳導(dǎo)性EMI噪聲智智能處理系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)用實例，，將開關(guān)電源源接一組（3個）500W，5Ω并并聯(lián)的電阻盤盤用作被測設(shè)設(shè)備即噪聲源源，在測試系系統(tǒng)中加入自自制的EMI濾波器以此此作為我們的的檢測對象。。該系統(tǒng)由線線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)LISN，AC/DC，24V960W直流輸出出開關(guān)電源接接一組（3個個）500W，5Ω并聯(lián)聯(lián)的電阻盤，，由功率合成成器構(gòu)成的噪噪聲分離網(wǎng)絡(luò)絡(luò)及GSP-827頻譜譜分析儀構(gòu)成成的EMI噪噪聲智能診斷斷系統(tǒng)，由EMI濾波器器構(gòu)成噪聲抑抑制系統(tǒng)，供供電電源來用用單相三線220V交流流工頻電源。。實驗裝置如如圖3-51所示。圖3-51以以開關(guān)電電源拖帶阻性性負載為被測測設(shè)備的實驗驗裝置圖根據(jù)測得的共共模、差模噪噪聲與EMC標準的對照照情況，設(shè)計計EMI濾波波器結(jié)構(gòu)如圖圖3-52所所示，圖3-53是實驗驗室研制的EMI濾波器器實物圖。圖3-52EMI濾波波器結(jié)構(gòu)圖3-53實實驗室研制制的EMI濾濾波器圖3-54是是該系統(tǒng)中總總噪聲、CM和DM噪聲聲的測試情況況。對比可見見，CM和和DM噪聲已已得到明顯的的分離，總噪噪聲中CM噪噪聲占主導(dǎo)地地位。從各噪噪聲加與不加加濾波器的對對比可見，系系統(tǒng)加入濾波波器后對噪聲聲顯著的進行行了抑制。不不加濾波器時時，總噪聲在在2.5MHz的頻率點點為90dBuV，CM噪聲在3MHz的頻率率點為92dBuV，DM噪聲保持持在80dBuV左右；；加入濾波器器后，總噪聲聲在2.5MHz的頻率率點下降至70dBuV以下，CM噪聲在3MHz的頻率率點下降至70dBuV以下，DM噪聲下降至至70dBuV左右，各各噪聲都得到到了顯著的抑抑制。值得提提出的是，由由于濾波器各各組成元件性性能的影響，，使得濾波器器在高頻時未未能很好的發(fā)發(fā)揮濾波作用用，只能在10KHz-6MHz的的范圍對噪聲聲進行有效抑抑制，如何提提高濾波器的的高頻濾波性性能仍是一個個值得研究的的重要問題。。不加濾波器加濾波器（a）總噪聲聲不加濾波器加濾波器（b）CM噪噪聲不加濾波器加濾波器（c）DM噪噪聲圖3-54傳傳導(dǎo)噪聲聲的智能處理理結(jié)果（縱坐坐標單位：dBuV）進一步的分析析，以此作為為智能測試系系統(tǒng)的檢測對對象，其研究究實驗結(jié)果如如下。在無噪噪聲分離網(wǎng)絡(luò)絡(luò)條件下，加加與不加濾波波器時總噪聲聲的情況對比比如圖3-55所示，其其中（a）圖圖為原始混合合噪聲；（b）圖為經(jīng)過過濾波之后的的總噪聲。圖圖3-56為為由診斷軟件件設(shè)計的共模模濾波器濾波波特性。圖3-57為在在有噪聲分離離網(wǎng)絡(luò)的條件件下，加與不不加濾波器時時共模噪聲的的情況對比，，其中（a））圖為原始共共模噪聲分量量；（b）圖圖為經(jīng)過共模模濾波器抑制制之后的共模模噪聲。(a)原始始總噪聲(b)濾波波之后的總噪噪聲圖3-55加加與不加加濾波器時的的總噪聲（無無噪聲分離網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)）圖3-56共共模濾波波器濾波特性性(a)原始始共模噪聲分分量(b)濾波波之后的共模模噪聲分量圖3-57加加與不加加濾波器時的的共模噪聲（（有噪聲分離離網(wǎng)絡(luò)）圖3-57（（a）是噪聲聲源不帶有濾濾波器的實驗驗結(jié)果，此處處不需要給出出DM噪聲分分量，因為它它不是主要噪噪聲，在噪聲聲抑制中可以以忽略。圖3-56是涉涉及CM濾波波器設(shè)計頻率率范圍的濾波波性能，此設(shè)設(shè)計來源于前前面描述的診診斷軟件，這這里是理想的的特性，且表表明CM濾波波器是帶阻濾濾波器。圖3-57（b）是利用合合適的CM濾濾波器抑制噪噪聲后的實驗驗結(jié)果。可以看出通過過濾波器可以以很好地抑制制CM噪聲和和總噪聲，也也證實了該傳傳導(dǎo)性EMI噪聲診斷與與抑制智能裝裝置系統(tǒng)可有有效地解決EMI問題。。實驗結(jié)果表明明，在不加噪噪聲分離網(wǎng)絡(luò)絡(luò)時，被測設(shè)設(shè)備的原始混混合噪聲在多多個頻率點上上均出現(xiàn)高于于EMC標準準限制線上的的噪聲超調(diào)，，不符合電磁磁兼容標準，，且難于區(qū)分分是以共模噪噪聲還是差模模噪聲為主，，同時也沒有有濾波器設(shè)計計所需要的過過量噪聲分貝貝及濾波器截截止頻率等重重要信息。但但是當(dāng)加上噪噪聲分離網(wǎng)絡(luò)絡(luò)后，就可以以清楚地看到到CM和DM噪聲特征與與總噪聲的關(guān)關(guān)系。另一方方面，當(dāng)采用用噪聲測量與與抑制智能系系統(tǒng)后，我們們可以直接根根據(jù)測量得到到的模態(tài)噪聲聲特征加以診診斷，進行濾濾波器的合理理設(shè)計，即可可以高效地實實現(xiàn)噪聲抑制制，使得被測測設(shè)備的傳導(dǎo)導(dǎo)性電磁干擾擾噪聲最終滿滿足電磁兼容容（EMC））標準。無論論是通過硬件件還是軟件，，在解決傳導(dǎo)導(dǎo)性電磁干擾擾（EMI））的問題時，，智能測試系系統(tǒng)都發(fā)揮了了重要而高效效的作用。3．3電磁干干擾EMI濾濾波技術(shù)3．3．1濾濾波技術(shù)概況況EMI電源濾濾波器實際上上是一種低通濾波器，它無衰減地地把直流或50Hz工頻頻的電源功率率傳送到設(shè)備備上去，卻大大大衰減經(jīng)電電源傳入的EMI信號，，保護設(shè)備不不受干擾；同同時又能抑制制設(shè)備本身產(chǎn)產(chǎn)生的EMI信號，防止止進入電源，，污染電磁環(huán)環(huán)境，危害其其他設(shè)備。但是，EMI電源濾波器器不等同一般般的低通濾波波器，二者所所關(guān)心的濾波波器指標、使使用環(huán)境等都都是截然不同同的。普通的的低通濾波器器關(guān)心幅頻特特性、相位特特性、波形畸畸變等特性；；而EMI濾濾波器更關(guān)心心插入損耗、、能量衰減等等特性。從使使用環(huán)境來看看，一般低通通濾波器工作作電平低、工工作電流較小小，源端或負負載端特性較較單一；而EMI電源濾濾波器的工作作電壓高、額額定工作電流流大，并且要要能夠承受瞬瞬時大電流的的沖擊，另外外其源端特性性、負載特性性隨其工作環(huán)環(huán)境的不同變變化較大。這這些不同之處處，使EMI電源濾波器器的設(shè)計不能能完全參照一一般濾波器設(shè)設(shè)計技術(shù)來實實現(xiàn)。3．3．2EMI濾波器器及插入損耗耗的定義電力電子裝置置產(chǎn)生的電磁磁噪聲通過傳傳導(dǎo)耦合產(chǎn)生生的噪聲電平平，可以通過過濾波電路使使之減小到可可以接受的水水平。這類濾濾波電路統(tǒng)稱稱為EMI濾波器器，標準的EMI濾波器通通常是由串聯(lián)聯(lián)電感器和并并聯(lián)電容器組組成的低通濾濾波電路。EMI濾波器器對干擾噪聲聲的抑制能力力用插入損耗IL（InsertionLoss）來衡量。插入入損耗的定義義為：沒有濾濾波器接入時時，從噪聲源源傳輸?shù)截撦d載的功率P1和接入濾波波器后，噪聲聲源傳輸?shù)截撠撦d的功率P2之比，用用dB（分貝貝）表示。濾濾波器接入前前后的電路如如圖3-58所示。（a）濾波器器接入前（b）濾波器器接入后圖3-58表表示插入入損耗的方框框圖上述例子說明明了重要一點點：某個濾波波器的插入損損耗同時取決決于源和負載載的阻抗，因因此不能獨立立于終端阻抗抗而標稱。大大多數(shù)濾波器器廠商都提供供濾波器插入入損耗的頻響響曲線，由于于插入損耗取取決于源和負負載的阻抗，，那么這些指指標中如何假假設(shè)源和負載載的阻抗值呢呢？答案相當(dāng)當(dāng)明顯：假定定RS=RL=50Ω，，負載阻抗與與相線和地線線之間、中線線和地線之間間的LISN的50Ω阻阻抗相對應(yīng)。。那么源阻抗抗Rs是多少少呢？我們不不知道答案，，因為源阻抗抗需要從產(chǎn)品品電源輸入端端看進去，50Ω是令人人懷疑的，而而且需假定在在傳導(dǎo)發(fā)射測測試的頻率范范圍內(nèi)為常數(shù)數(shù)，所以使用用廠家提供的的插入損耗數(shù)數(shù)據(jù)來評價濾濾波器在產(chǎn)品品中的性能可可能得不到理理想的結(jié)果。。3．3．3常常用濾波器結(jié)結(jié)構(gòu)按其頻率特性性，濾波器大大致分為四種種：低通濾波波器、高通濾濾波器、帶通通濾波器和帶帶阻濾波器。。圖3-59給出了各種種濾波器的頻頻率特性曲線線。圖3-594種濾波波器的頻率特特性曲線反射式濾波器器通常由電抗抗元件，如電電感器和電容容器組合而成成，在濾波器器的通帶內(nèi)提提供低的串聯(lián)聯(lián)阻抗和高的的并聯(lián)阻抗，，在濾波器的的阻帶內(nèi)提供供高的串聯(lián)阻阻抗和低的并并聯(lián)阻抗，也也就是對干擾擾電流建立起起一個高的串串聯(lián)阻抗和低低的并聯(lián)阻抗抗。反射式濾濾波器是通過過把不需要的的頻率成分的的能量反射回回信號源而達達到抑制的目目的。1、低通濾波波器低通濾波器是是電磁兼容技技術(shù)中用的最最多的一種濾濾波器，用以以控制高頻電電磁干擾。例例如電源線濾濾波器：當(dāng)直直流或市電頻頻率電流通過過時，沒有明明顯的功率損損失，而對高高于這些頻率率的信號進行行衰減。按照照其電路形式式可作如下分分類：（1）并聯(lián)電電容濾波器如圖3-60所示，用來來旁路高頻能能量，流通期期望的低頻能能量或信號電電流。其插入損耗為為：(3-16)圖3-60并并聯(lián)電容容濾波器圖3-61并并聯(lián)電容容濾波器的響響應(yīng)特性式中，是頻率率，單位Hz；C是電容容量，單位是是F；R是連連接濾波器兩兩端的電阻，，單位是Ω。。圖3-61是其理想頻頻率特性。但由于實際的的電容器引線線上存在電感感，因此其衰衰減特性是LC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的衰減曲線線。在某一頻頻率上會發(fā)生生諧振（諧振振頻率R），，超過諧振點點之后，電容容器呈現(xiàn)電感感的阻抗特性性，即頻率越越高，阻抗越越大。當(dāng)干擾擾頻率超過諧諧振點之后，，頻率越高，，濾波效果越越差。在實際際工程中必須須考慮該因素素。要濾除高高頻的電磁干干擾，一定要要使電容器的的諧振頻率R高于干擾頻頻率。有時也也利用電容的的這個特性對對特定頻率的的干擾進行有有效的濾波：：即通過調(diào)整整諧振點，使使諧振點在干干擾頻率附近近。圖3-62是其實際際頻率特性。。提高諧振頻率率的方法是減減小引線電感感和電容。但但有時為了濾濾除頻率較低低的干擾信號號必須使用較較大的電容。。因此減小引引線電感是最最有效的方法法。圖3-62并并聯(lián)電容容濾波器的實實際響應(yīng)特性性（2）串聯(lián)電電感濾波器如圖3-63所示，其插插入損耗為：：(3-17)式中，，是頻頻率，，單位位Hz；L是電電感量量，單單位是是H；；R是是接在在濾波波器兩兩端的的電阻阻，單單位是是Ω。。圖3-64是是其理理想頻頻率特特性。。圖3-63串串聯(lián)聯(lián)電感感濾波波器圖3-64串串聯(lián)聯(lián)電感感濾波波器的的響應(yīng)應(yīng)特性性圖3-65串串聯(lián)聯(lián)電感感濾波波器的的實際際響應(yīng)應(yīng)特性性實際的的電感感繞組組中總總是存存在電電阻和和電容容的，，因此此實際際電感感可以以等效效為電電感與與電阻阻串聯(lián)聯(lián)再與與電容容并聯(lián)聯(lián)。電電感與與寄生生電容容會形形成并并聯(lián)諧諧振，，在諧諧振點點，阻阻抗非非常大大，因因此濾濾波器器的插插入損損耗非非常大大。在在諧振振點以以上，，電感感呈現(xiàn)現(xiàn)容性性，隨隨著頻頻率升升高而而降低低。因因此一一般電電感的的高頻頻濾波波性能能不是是很好好。也也可以以利用用諧振振點上上阻抗抗很大大的特特性，，對特特定頻頻率的的干擾擾進行行有效效的抑抑制。。電感可可以是是空心心的，，也可可以繞繞在高高導(dǎo)磁磁率材材料上上，如如鐵氧氧體、、鐵鎳鎳合金金等。。空心心電感感最大大的好好處是是不會會發(fā)生生飽和和，同同時電電感量量隨頻頻率穩(wěn)穩(wěn)定。。但由由于磁磁力線線發(fā)散散到空空間，，會造造成較較強的的干擾擾。帶帶磁芯芯的電電感由由于磁磁力線線集中中在磁磁芯上上，因因此對對外界界的干干擾較較少。。但正正是由由于這這一特特性，，它容容易受受到外外界干干擾的的影響響（在在磁芯芯上集集中了了更多多的外外界磁磁場，，從而而在磁磁芯中中產(chǎn)生生了更更大的的感應(yīng)應(yīng)電動動勢））。另另外，，當(dāng)流流過電電感的的電流流較大大時，，磁芯芯會發(fā)發(fā)生飽飽和，，并且且電感感量隨隨頻率率和工工作電電流變變化。。顯然，，當(dāng)源源阻抗抗與負負載阻阻抗很很高時時，電電容濾濾波器器最有有效，，而當(dāng)當(dāng)源阻阻抗與與負載載阻抗抗很低低時，，則效效果最最差。。正相相反，，當(dāng)源源阻抗抗與負負載阻阻抗很很低時時，電電感濾濾波器器最有有效，，而當(dāng)當(dāng)源阻阻抗與與負載載阻抗抗很高高時，，效果果最差差。因因此設(shè)設(shè)計一一個合合適的的濾波波器需需要知知道干干擾源源阻抗抗及受受害負負載阻阻抗。。（3））L型型（LC））濾波波器L型濾濾波器器如圖圖3-66所示示，若若源阻阻抗與與負載載阻抗抗相等等，L型濾濾波器器的插插入損損耗與與電容容器C接入入線路路的方方向無無關(guān)。。當(dāng)源源阻抗抗與負負載阻阻抗不不等時時，則則將電電容器器C并并接于于更高高的阻阻抗，，可獲獲得最最大的的插入入損耗耗。圖3-66L型型濾波波器當(dāng)源阻阻抗與與負載載阻抗抗相等等時，，其插插入損損耗為為：(3-18)標準L型濾濾波器器的插插入損損耗特特性如如圖3-67，，與單單元件件的電電容器器或電電感器器濾波波器相相比，，LC濾波波器高高頻時時濾波波效果果更好好。圖3-67源源阻阻抗與與負載載阻抗抗相等等時L型濾濾波器器的插插入損損耗特特性（4））Π型型濾波波器Π型濾濾波器器如圖圖3-68所示示，是是實際際中使使用最最普遍遍的形形式，，有制制造簡簡單、、在寬寬頻帶帶范圍圍內(nèi)有有較高高的插插入損損耗等等優(yōu)勢勢，但但抑制制瞬態(tài)態(tài)干擾擾不是是十分分有效效。Π型濾濾波器器的插插入損損耗為為：(3-19)圖3-68ΠΠ型型濾波波器圖3-69ΠΠ型型濾波波器的的插入入損耗耗特性性（5））T型型濾波波器T型濾濾波器器如圖圖3-70所示示，能能夠有有效抑抑制瞬瞬態(tài)干干擾，，主要要缺點點是需需要兩兩個電電感器器，濾濾波器器尺寸寸增大大。T型濾濾波器器的插插入損損耗為為：(3-20)圖3-70T型型濾波波器圖3-71T型型濾波波器的的插入入損耗耗特性性2、高高通濾濾波器器高通濾濾波器器主要要用于于從信信號通通道中中排除除交流流電源源頻率率以及及其它它低頻頻外界界干擾擾，高高通濾濾波器器的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)與與低通通濾波波器具具有對對稱性性，可可由低低通濾濾波器器轉(zhuǎn)換換而成成。當(dāng)當(dāng)把低低通濾濾波器器轉(zhuǎn)換換成具具有相相同終終端和和截止止頻率率的高高通濾濾波器器時，，其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換方方法為為：（1））把每每個電電感L（H）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成成數(shù)值值為（（F））的電電容C；（2））把每每個電電容C（F）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成成數(shù)值值為（（H））的電電感L。例如，，5H的電電感換換成0.2F的的電容容，10F的電電容換換成0.1H的的電感感，圖圖3-72給出出了兩兩種由由低通通濾波波器向向高通通濾波波器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的的例子子。圖3-72由由低低通濾濾波器器向高高通濾濾波器器轉(zhuǎn)換換3、帶帶通濾濾波器器與帶帶阻濾濾波器器帶通濾濾波器器是對對通帶帶之外外的高高頻及及低頻頻干擾擾能量量進行行衰減減，其其基本本構(gòu)成成方法法是由由低通通濾波波器經(jīng)經(jīng)過轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換而而成為為帶通通濾波波器。。帶阻阻濾波波器是是對特特定的的窄帶帶內(nèi)的的干擾擾能量量進行行抑制制，帶帶阻濾濾波器器通常常串聯(lián)聯(lián)于干干擾源源與干干擾對對象之之間。。圖3-73帶帶通通濾波波器及及其特特性圖3-74LC帶阻阻濾波波器圖3-75RC帶阻阻濾波波器種濾波波器的的選擇擇，由由濾波波器型型式、、干擾擾源阻阻抗和和干擾擾對象象阻抗抗（負負載阻阻抗））之間間的組組合關(guān)關(guān)系確確定。。如下下表所所示：：表3-10濾濾波器器的應(yīng)應(yīng)用選選擇3．3．4EMI濾波波器圖3-2用用于傳傳導(dǎo)性性電磁磁干擾擾測量量設(shè)備備LISN原理理圖3-76EMI通通用濾濾波器器如圖3-76所所示，，EMI濾濾波器器主要要分為為共模模（CM））濾波波器和和差模模（DM））濾波波器兩兩個部部分。。其中中，共共模濾濾波器器接在在標準準的線線阻抗抗穩(wěn)定定網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（LISN））和被被測設(shè)設(shè)備之之間，，主要要由共共模扼扼流圈圈LCM和和濾波波電容容Cy組成成，分分別構(gòu)成L-E和N-E兩獨獨立端端口的的低通通濾波波器，用來來抑制制電源源線上上存在在的共共模干干擾信信號。。其中中LCM是是繞在在同一一磁環(huán)環(huán)上兩兩獨立立線圈圈，稱稱為共模扼扼流圈圈，它們們所繞繞圈數(shù)數(shù)相同同，繞繞向相相反，，致使使濾波波器接接入電電路后后，兩兩線圈圈內(nèi)電電流產(chǎn)產(chǎn)生的的磁通通在磁磁環(huán)內(nèi)內(nèi)相互互抵消消，不不會使使磁環(huán)環(huán)達磁磁飽和和狀態(tài)態(tài)，從從而使使兩線線圈的的電感感值保保持不不變。。LCM主主要用用于阻阻抗共共模電電流進進入LISN，，從而而減少少共模模電流流進入入測試試網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（50ΩΩ）；；兩共共模濾濾波電電容Cy大大小相相等，，接在在L-E和和N-E之之間，，防止止共模模電流流進入入LISN。總總之，，共模模濾波波器使使得共共模噪噪聲在在負載載（EUT）和和線阻阻抗穩(wěn)穩(wěn)定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之之間造造成最最大的的阻抗抗不匹匹配，，從而而最大大限度度的減減小共共模噪噪聲分分量，，起到到共模模噪聲聲濾波波抑制制效果果。同樣樣，，差差模模濾濾波波器器主主要要有有差差模模電電感感LDM和和差差模模濾濾波波電電容容CX組組成成，，構(gòu)成成L-N之之間間的的低低通通濾濾波波器器，用用來來抑抑制制電電源源線線上上存存在在的的差差模模干干擾擾信信號號。。兩兩差差模模電電感感LDM大大小小相相等等，，主主要要用用于于阻阻抗抗差差模模電電流流進進入入LISN，，從從而而減減少少差差模模電電流流進進入入測測試試網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（（50ΩΩ））；；差差模模濾濾波波電電容容CX接接在在L-N之之間間，，防防止止差差模模電電流流進進入入LISN。?？偪傊?，，差差模模濾濾波波器器使使得得差差模模噪噪聲聲在在負負載載（（EUT））和和線線阻阻抗抗穩(wěn)穩(wěn)定定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)之之間間造造成成最最大大的的阻阻抗抗不不匹匹配配，，從從而而最最大大限限度度的的減減小小差差模模噪噪聲聲分分量量，，起起到到差差模模噪噪聲聲濾濾波波抑抑制制效效果果。。9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。14:46:1414:46:1414:4612/25/20222:46:14PM11、以我獨獨沈久，，愧君相相見頻。。。12月-2214:46:1414:46Dec-2225-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。14:46:1414:46:1414:46Sunday,December25,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2214:46:1414:46:14Decemb