EMI濾波器設計原理

　　高頻開關電源由于其在體積、重量、功率密度、效率等方面的諸多優點，已經被廣泛地應用于工業、國防、家電產品等各個領域。在開關電源應用于交流電網的場合，整流電路往往導致輸入電流的斷續，這除了大大降低輸入功率因數外，還增加了大量高次諧波。同時，開關電源中功率開關管的高速開關動作（從幾十kIz到數MHz），形成了EMI （electromagnetic interference） 騷擾源。從已發表的開關電源論文可知，在開關電源中主要存在的干擾形式是傳導干擾和近場輻射干擾，傳導干擾還會注入電網，干擾接入電網的其他設備。

　　減少傳導干擾的方法有很多，諸如合理鋪設地線，采取星型鋪地，避免環形地線，盡可能減少公共阻抗;設計合理的緩沖電路;減少電路雜散電容等。除此之外，可以利用EMI濾波器衰減電網與開關電源對彼此的噪聲干擾。

　　EMI騷擾通常難以精確描述，濾波器的設計通常是通過反復迭代，計算制作以求逐步逼近設計要求。本文從EMI濾波原理入手，分別通過對其共模和差模噪聲模型的分析，給出實際工作中設計濾波器的方法，并分步驟給出設計實例。

　　1 EMI 濾波器設計原理

　　在開關電源中，主要的EMI騷擾源是功率半導體器件開關動作產生的dv/dt和di/dt，因而電磁發射EME （Electromagnetic Emi ssion）通常是寬帶的噪聲信號，其頻率范圍從開關工作頻率到兒MHz。所以，傳導型電磁環境（EME） 的測;量，正如很多國際和國家標準所規定，頻率范圍在0.15~30MHz。設計EMI濾波器，就是要對開關頻率及其高次諧波的噪聲給予足夠的衰減。基于上述標準，通常情況下只要考慮將頻率高于150kHz的EME衰減至合理范圍內即可。

　　在數字信號處理領域普遍認同的低通濾波器概念同樣適用于電力電子裝置中。簡言之，EMI濾波器設計可以理解為要滿足以下要求：

　　1）規定要求的阻帶頻率和阻帶衰減; （滿足某一 ~特定頻率有需要從的衰減） ;

　　2）對電網頻率低衰減（滿足規定的通帶頻率和通帶低衰減）;

　　3）低成本。