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厚膜电源EMI滤波器在航天电子系统电磁兼容设计中的应用

发布时间:2026年09月23日 08:25:10 | 来源:小编

航天电子设备的供电系统普遍采用28V直流母线体制,母线上挂接的DC/DC变换器在功率变换过程中,会以开关频率及其谐波频率向输入端反射脉动电流。这部分反射纹波电流与配电线路阻抗相互作用,形成沿电源线传导的发射噪声;在GJB151B规定的CE102电源线传导发射测试(10kHz~10MHz频段)中,往往表现为开关频率基波及倍频点处的谱线超标。对设备集成单位而言,这类问题若在整机电磁兼容测试阶段才暴露,整改窗口紧、返工成本高,因此在供电架构设计初期就把输入滤波环节规划到位,是更经济的做法。


智腾JLH28-461系列厚膜混合集成EMI滤波器正是针对这一环节设计的配套产品。该系列共1A、2A、4A、7A、15A五个电流档位,输入电压范围15V~50V,覆盖28V、42V标称母线;具备80V、1s输入浪涌耐受能力,可吸收配电切换和负载突变带来的电压尖峰;工作温度范围-55℃~125℃,采用厚膜混合集成工艺制造、全金属外壳气密封装,内部元器件100%国产化,设计指标满足GJB151B-CE102传导发射限值要求。


从抑制机理看,滤波器内部集成了多级共模与差模抑制网络以及浪涌抑制元件,对DC/DC输入端的高频反射噪声呈现低通特性。手册给出的典型曲线中,噪声抑制比曲线由网络分析仪实测,反映各频点的插入损耗;直流阻抗曲线则在28V输入、不同负载电流下给出通态压降特性——高电流档位通过优化母排截面与磁件绕组,把直流阻抗压到很低水平,避免滤波器自身成为配电支路上的发热点。工程选型时可以直接用这两条曲线评估两件事:超标频点上滤波器能提供多少dB衰减,以及满载工况下滤波器自身损耗是否在热设计预算之内。


电流档位的选择本质上是输入电流匹配计算。DC/DC的输入电流在最低输入电压、满载输出时达到最大,估算时取最大输入功率除以最低输入电压再除以效率,滤波器额定电流应覆盖该值并保留1.25~1.5倍裕量。以28V母线上单台30W模块为例,低压满载时输入电流约2A量级,选2A档位即可;当一条配电支路上多台模块并联、总功率达到数百瓦时,则需按总电流上档,15A档位可支撑750W级配电支路。档位宁高勿低:滤波器长期工作在接近额定电流时,磁件饱和裕度收窄,抑制特性会明显劣化。



五款滤波器档位与配套能力速查


型号

额定电流

典型配套容量

兼容对应型号

JLH28-461-1A

1A

50W级

DVMSA28

JLH28-461-2A

2A

100W级

DVMH28

JLH28-461-4A

4A

200W级

DVMC28

JLH28-461-7A

7A

350W级

DVMD28

JLH28-461-15A

15A

750W级

DVME28

注:典型配套容量按28V母线工程估算,实际选型以最低输入电压下最大输入电流计算为准。

安装环节同样决定滤波效果。滤波器应紧靠DC/DC输入端布置,滤波器到模块的连线短而宽,外壳通过安装法兰与机箱结构地低阻抗搭接;滤波器与模块之间的走线避免与功率输出线长距离平行,防止高频耦合把滤波效果旁路。对于沿用进口滤波器的在役设备,该系列与VPT公司DVM系列滤波器在安装尺寸和电气特性上对应兼容,例如JLH28-461-2A对应DVMH28,国产化整改时PCB布局与机械结构可保持不变、直接替换。


系统级CE102达标的思路可以概括为"测试定位、频段分工、接地兜底":先在实验台上测出超标频点并区分差模、共模成分;低频段超标多与差模储能不足有关,可在滤波器输出侧补加本地储能电容;高频段超标则优先排查滤波器接地搭接和屏蔽连续性。相比用分立电感、电容手工搭焊的滤波方案,厚膜集成滤波器把多级网络和磁件密封在金属壳内,元件参数经过筛选匹配,-55℃~125℃全温区内抑制特性一致性好,也省去了设计单位自行核算磁件饱和、电容耐压的工作量。


青岛智腾微电子有限公司成立于2002年,是国家级专精特新重点"小巨人"企业,依托厚膜集成工艺制造平台与完整的测试筛选、可靠性检测体系,拥有20余年航天型号任务电源配套经验。更多厚膜电源与EMI滤波器选型资料可访问官网www.ztmicro.com获取技术支持。


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