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          面向LCD的電磁干擾濾波器設(shè)計

          作者: 時間:2017-06-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          只要有電子信號的存在,在其附近使用的電子產(chǎn)品就有可能存在著干擾(EMI)的問題。干擾是一個常見于日常生活中的問題,例如:電視噪聲、收音機雜音,以及飛機起降時容易受到電子產(chǎn)品所發(fā)出波訊號影響而導(dǎo)致電子儀表不正常的情形等。隨著科技的日益進步,電子產(chǎn)品的普及和多樣化也愈來愈廣,日常生活周圍所存在的電磁噪聲隨之愈來愈多,電磁干擾的問題也更加復(fù)雜。因此,電子產(chǎn)品在電路板及系統(tǒng)設(shè)計時,就應(yīng)考慮電磁干擾的問題,以免產(chǎn)品出售后無法正常使用,或因嚴重影響其它電子產(chǎn)品的操作而遭到顧客退貨。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201706/351402.htm

          隨著電子產(chǎn)品集成度愈來愈高,所包含的功能愈來愈多,且售價愈來愈低,電子產(chǎn)品所遇到電磁干擾的問題自然也就更加嚴重。電子產(chǎn)品為實現(xiàn)重量輕、體積超薄、小巧的目標(biāo),以迎合消費者易于攜帶的需求,在電路板的設(shè)計上以高集成度為設(shè)計導(dǎo)向:采用相同功能、但體積或面積更小的組件,拿掉原本用作電磁干擾防護的金屬屏蔽、改用更細的地線或更小塊的地平面(ground plane)用作接地等。這些措施不僅能達到使產(chǎn)品外形輕巧的目的,更能節(jié)省許多產(chǎn)品開發(fā)的費用以及量產(chǎn)后的成本,但卻極不利于電磁干擾問題的解決。

          為有效解決電子產(chǎn)品電磁干擾的問題,并能兼顧靜電放電(ESD)防護的功用,可以采用具有靜電放電防護功能的電磁干擾(EMI+ESD filter)。圖1所示即為常見的π型低通。在Input及Output端點之間的組件,可以是電阻或是電感組件。是采用電阻還是電感,應(yīng)視產(chǎn)品的實際應(yīng)用所需而定。

          由于電磁干擾多應(yīng)用于電子產(chǎn)品的輸出入端口,π型(π-model)低通濾波器架構(gòu)中的Input端點及Output端點對GND的電容,一般會采用靜電放電防護組件,以兼做靜電放電防護之用。

          晶焱科技(Amazing Microelectronic Corp.)在靜電放電防護技術(shù)上已累積了豐富的經(jīng)驗與技術(shù)。公司開發(fā)的應(yīng)用于液晶顯示器的電磁干擾濾波器產(chǎn)品基本架構(gòu)如圖2所示。由圖2電路示意圖可知:π型低通濾波器的Input與Output之間是采用電阻(RI/O)組件橋接,Input端點及Output端點對GND的電容則是采用雙向?qū)?bi-directional)的瞬時電壓抑制器(TVS)。因此,該系列產(chǎn)品除了可以提供良好的低通濾波效果之外,還擁有很好的靜電放電防護效果。

          表1所列為晶焱科技已推出的應(yīng)用于液晶顯示器的電磁干擾濾波器系列產(chǎn)品。適用于5V以下的額定電壓電路系統(tǒng),線電容值約為27微微法拉(pF)。操作頻率在800百萬赫茲(MHz)時,其功率損耗可達-23dB,可以顯著地降低電磁干擾信號,以維持受保護電路的操作功能正常。晶焱科技同時推出三種不同通道數(shù)的電磁干擾濾波器產(chǎn)品,以方便其客戶依照不同需求選用合適的產(chǎn)品。

          在靜電放電防護方面,該系列產(chǎn)品中的瞬時電壓抑制器具有極低的箝位電壓(Vclamp)、抗靜電防護效果更可高達1萬7千伏特以上(IEC 61000-4-2, contact mode ±17kV)。

          在靜電放電事件的高導(dǎo)通電流下,瞬時電壓抑制器的箝位電壓越低則越能適時地被導(dǎo)通,以使受保護電路免于遭受靜電放電的侵害而永久受損失效。圖3所示為利用傳輸線脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)(TLP)所量得的箝位電壓比較圖。由圖中可以清楚看到,晶焱科技應(yīng)用于液晶顯示器的電磁干擾濾波器,在17安培的高靜電放電電流下具有最低的箝位電壓,可以非常有效地提供受保護電路一個快速有效的靜電放電旁通路徑。

          另外,根據(jù)IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)所制訂的規(guī)格,第四級防護需提供至少接觸放電模式(contact discharge mode) 8千伏特(kV)、空氣放電模式(air discharge mode)15千伏以上的靜電放電防護能力。該系列產(chǎn)品提供接觸放電模式1萬7千伏特以上的靜電放電防護能力,明顯超出IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)第四級所規(guī)定的需求數(shù)值許多。

          現(xiàn)今的便攜式電子產(chǎn)品已普及到幾乎每個人都擁有一、兩種產(chǎn)品,如手機、數(shù)碼相機等。在使用上很受消費者關(guān)注的一點,就是在操作模式下電池可持續(xù)使用的時間。晶焱科技應(yīng)用于液晶顯示器的電磁干擾濾波器系列產(chǎn)品,在操作模式下的組件漏電流極低,因此可以有效延長電池持續(xù)使用的時間,非常適合用于便攜式電子產(chǎn)品的液晶顯示器系統(tǒng)設(shè)計。

          另一方面,晶焱科技的該系列產(chǎn)品采用芯片級封裝的形式。其芯片級封裝的錫球球距為0.4毫米。采用芯片級封裝的好處包括:在進行系統(tǒng)設(shè)計時,可以有效減省電磁干擾濾波器組件所需占用的電路板面積,方便其它電路組件的擺放與設(shè)計。沒有塑料封裝形式所存在的顯著寄生效應(yīng),因此,電子產(chǎn)品的主要電路性能不會受到明顯的影響。沒有塑料封裝的塑料外殼,更利于電磁干擾濾波器組件在操作狀態(tài)時的散熱。

          發(fā)布者:呂勇



          關(guān)鍵詞: LCD 電磁 濾波器

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