视像电路中的几类抗干扰元部件

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现在，越来越多的电子电脑类读物上频频出现“电磁兼容性（EMI）”的字样，所谓电磁兼容性是指通过电源传导干扰和电磁场辐射干扰对自身或其它电气设备构成干扰的指标。检验电磁兼容性的标准有很多种，如FCC、TCO95等等，严格程度各有千秋，能否通过这些检验也是各类显示器广告上标榜自我的一个重要手段。过去也同样有电视机、视示器等诸多视像产品，为什么直到今天，这一概念才被如此重视起来呢？究其根源，主要是随着开关电源的普及应用和现今的视像产品电路中大量揉和了数字电路，导致机内外的辐射干扰、电源的传导干扰急剧增加，另外人们对自身健康的日益重视也使得电磁兼容性指标越来越苛刻。本文拟从干扰的角度谈谈电视机、显示器等产品中有关于此的部分电路环节或元件。l.电源输入滤波器　　该环节在任何一个使用开关电源的视像产品中都有，只不过繁简程度有别。它担负的功能是阻止本机开关电源等所产生的高频干扰串入交流电网，同时，也能阻挡电网供电时所混杂的高频干扰进入本机。值得提醒的是，现在有少量不法厂商取消其中的电容不装、用导线短接电感，籍以降低成本，这种现象在少量VCD机和显示器上较集中。以显示器为例，取消此环节使用此显示器时，附近接收无线电波的电视机低频频道的伴音将一片嘈杂、图像上会布满断续短线和雪花干扰。下面以一个各环节的设计和制作都非常严谨的福日HFC—2586型彩电电源滤波器为例。　　电路中担负干扰消除任务的主要元件是它里面的各个电容和电感。其中的C901和C901A是高频旁路电容，用于滤除两电源线之间的对称性干扰，即差模干扰；电容C905－907形成共模干扰滤波环节，用于滤除导线与地之间非对称性的共模高频干扰；L901和 L902用于阻止共模干扰信号的通过，注意，要达到阻止目的，绕制该线圈时必须保证L901和L902的对称性，即：匝数一样、分布均匀而且在有交流电通过时磁芯中所产生的磁通方向相反。2．开关变压器初边、次边电路公共点之间的联系　　经常接触视像产品电路图的读者可能会注意到在开关电源的开关变压器下面往往附了图2式样的一个电路，不仅如此，该电路旁边还标注了表示重要性的示意符号。图2就是上述福日电视机上摘录下来的。该电路单元似乎是独立于整个电路之外、毫无用处的，因此，即便旁边有重点符号，它的存在往往还是没能引起人们的重视。其实，这个单元与电路的联系是非常密切的，它左右两边的接地符号说明了一切。左边的接地是指接在开关电源振荡部分的公共参考点上，由于这部分电路直接与市电电网相连，所以高频干扰在这一边元内阻很小，可以很方便地泄放到地；右边是另一种接地符号，它表示该阻容元件右端是接在后续的主体电路的公共点上，这样一来，后续电路所产生的高频干扰就可以很顺利地通过C999流入左侧，靠电网的低内阻予以短路或是回到真正的地，同时，电阻R998接在这里可以保证左右“地”的静电等电价，用十收放下体电路产生的静电。仅有此说明还不足于悦明其重要性，为什么要标一个重要符？这是“冷底板”电视机对交流电网实现电气隔离对二者的联系元件所提出的特殊要求。由图可见，R998阻值很 大，10MΩ; C999容量很小，1000PF，这种组合对低频或直流来讲是接近“绝缘”的，这样即使人体触及主板或外露的天线插孔等处，也不会因这两个元件引入的电流而触电，这就是在此虽无旁边标注重要符号的用意，另外，电换两个元件时，前者的功率和后者的耐压及元件类型等都得按图办理。3．开关器件上的R、C、D和磁环等元件　　对于电路中的感性环节，在电流瞬变期间会发生强烈的反电势干扰和电火花干扰。例如遥控彩电的待机继电器，为防止出现这些不利影响，往往在继电器的线圈两端并上一个二极管或是RC相串联的吸收网络。有些场合，对继电器触头两端也并接一个小容量电容或RC串联体。　　这种作法在开关电源的高频整流管上的应用也比比皆是。以图3为例，由于电路处于高频通断交替的状态和二极管的非线性的特点，整流过程将产生很高的尖峰电压，带来大量谐波，属重点干扰源之一，为此，在此二极管两端并接图示的吸收元件后，既能有效降低干扰，又可以对尖峰电压予以吸收，保护二极管不被击穿。　　为抑制干扰，利用磁环电抗的高频扼流特性，在高频、高压大电流的开关器件引脚上还穿套了一些铁氧体材料制成的小磁环，做工精良的显示器在电源线、信号线和机内总地线处均设置了这一环节。例如，很多显示器的电源开关管、行管甚至行推动管的管脚上都套有这种东西。不少维修者不重视这些元件的作用，检查和更换元件后把它们弃之不用，直接的后果是带来大量辐射，导致屏幕上出现不应有的干扰线。4.各种不同类型滤波器　　系统内部各单元之间的相互干扰也不可忽视，这就要借助于各种滤波器来“去伪存真”，滤波器的类型有高通、低通、带通和带阻这几种，所采用的无源元件有R、C、L和晶体材料等，它们在电路中常用的表达符号见图4。以电视机为例，对检波后获得的6．5第二伴音中频，在放大之前往往要通过一个 6．5M的陶瓷滤波器用以去除 6．5M以外的图像中频、高次谐波和差频分量等对伴音系统的干扰。5．屏蔽措施及其应用　　屏蔽是切断电磁干扰耦合途径的重要措施，它既可以用于封闭干扰源本身，阻止干扰的扩散，又可以用于封闭被干扰设备，使之免受干扰。在视像装置中，屏蔽的应用例子很多，例如，显示器显像管尾板后面往往设置有一块与尾板等面积且接地良好的金属板，线路信号引线采用屏蔽线等。电视机高频调谐电路要处理的信号极其微弱，为防干扰，把它整体地装在一个铁盒子里，被俗称为“高频头”。 再有，有的开关电源变压器在初、次极绕组之间裹了一层不封闭的接地铜箔，在外面也整个地环绕一圈铜箔，这种办法既能起到静电隔离作用，又相当于把初、次级各对地接了一个旁路电容，使得开关电源从电网引入的高频干扰被泄放到地。　　把眼光略放开一些不难发现，还有更新的工艺技术己经让人很难人觉屏蔽措施的存在了；而且，屏蔽的目的也不再仅仅局限于电路的干扰上了。例如：对塑料机壳内壁采用电的或化学的工艺手段使之具有金属的屏蔽特性，大家在接触某些高档显示器时会发现电路的公共地端往往装配了一个刷子状的磷铜片，钢片的另一端靠弹性紧压着机壳，其作用显而易见最令人叫绝的是新型电视机和显示器的显像管玻璃上涂敷了一层特殊的透明材料后，既消除了静电，又大幅度降低了辐射．对人体生理干扰的程度大为降低.