emi濾波器設計原理(編輯修改稿)
2025-08-24 08:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 I濾波器對共模和差模噪聲的抑制作用，如圖3所示。圖3 濾波器差模與共模衰減 2 設計EMI濾波器的實際方法 設計中的幾點考慮 EMI濾波器的效果不但依賴于其自身，還與噪聲源阻抗及電網(wǎng)阻抗有關。電網(wǎng)阻抗Zsink通常利用靜態(tài)阻抗補償網(wǎng)絡(LISN)來校正，接在濾波器與電網(wǎng)之間，包括電感、電容和一個50Ω電阻，從而保證電網(wǎng)阻抗可由已知標準求出。而EMI源阻抗則取決于不同的變換器拓撲形式。以典型的反激式開關電源為例，如圖4（a）所示，其全橋整流電路電流為斷續(xù)狀態(tài)，電流電壓波形如圖5所示。對于共模噪聲，圖4(b)所示Zsource可以看作一個電流源IS和一個高阻抗ZP并聯(lián)；圖4(c)中對于差模噪聲，取決于整流橋二極管通斷情況，Zsource有兩種狀態(tài)：當其中任意兩只二極管導通時，Zsource等效為一個電壓源VS與一個低值阻抗ZS串連；當二極管全部截止時，等效為一個電流源IS和一個高阻抗ZP并聯(lián)。因而噪聲源差模等效阻抗Zsource以2倍工頻頻率在上述兩種狀態(tài)切換[2]。（a）典型反激式開關電源（b）共模噪聲源等效電路（c）差模噪聲源等效電路圖4 典型反激式開關電源及其噪聲源等效電路圖5 電源輸入端電壓、電流波形 在前述設計過程中，EMI濾波器元件（電感、電容）均被看作是理想的。然而由于實際元件存在寄生參數(shù)，比如電容的寄生電感，電感間的寄生電容，以及PCB板布線存在的寄生參數(shù)，實際的高頻特性往往與理想元件仿真有較大的差異。這涉及到EMC高頻建模等諸多問題，模型的參數(shù)往往較難確定，所以，本文僅考慮EMI濾波器的低頻抑制特性，而高頻建?？蓞⒖次墨I[8]等。故ZS及ZP取值與這些寄生電容、電感以及整流橋等效電容等寄生參數(shù)有關，直接采用根據(jù)電路拓撲及參數(shù)建模的方案求解源阻抗難以實現(xiàn)，因而，在設計中往往采用實際測量Zsource。 實際設計步驟 EMI濾波器設計往往要求在實現(xiàn)抑制噪聲的同時，自身體積要盡可能小，成本要盡可能低廉。同時，濾波效果也取決于實際的噪聲水平的高低，分析共模和差模噪聲的干擾權(quán)重，為此，在設計前要求確定以下參量，以實現(xiàn)設計的優(yōu)化。 1）測量干擾源等效阻抗Zsource和電網(wǎng)等效阻抗。實際過程中往往是依靠理論和經(jīng)驗的指導，先作出電源的PCB板，這是因為共模、差模的噪聲源和干擾途徑互不相同，電路板走線的微小差異都可能導致很大EME變化。 2）測量出未加濾波器前的干擾噪聲頻譜，并利用噪聲分離器將共模噪聲VMEASUREE,CM和差模噪聲Vmeasure,CM分離，做出相應的干擾頻譜。 接著就可
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