EMI滤波器的设计原理

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1、通讯与电视$%&滤波器的设计原理河北科技大学电子信息工程系（"$""$,）沙占友摘要：./0滤波器能有效抑制电网噪声，提高电子仪器、计算机和测控系统的抗干扰能力及可靠性。详细阐述了./0滤波器的设计原理、典型应用及测试方法。关键词：电磁干扰./0滤波器电源噪声测试插入损耗随着电子设备、计算机与家用电器的大量涌现和个接地端，使用时外壳应接通大地。电路中包括共模广泛普及，电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。扼流圈（亦称共模电感）"、滤波电容##+#,。"对串模特别是瞬态噪声干扰，其上升速度快、持续时间短、干扰不起作用，但当出现共模干扰

2、时，由于两个线圈电压振幅度高（几百伏至几千伏）、随机性强，对微机的磁通方向相同，经过耦合后总电感量迅速增大，因和数字电路易产生严重干扰，常使人防不胜防，这已此对共模信号呈现很大的感抗，使之不易通过，故称引起国内外电子界的高度重视。作共模扼流圈。它的两个线圈分别绕在低损耗、高导电磁干扰滤波器（./0134567）是近年来被推广应磁率的铁氧体磁环上，当有电流通过时，两个线圈上用的一种新型组合器件。它能有效地抑制电网噪声，的磁场就会互相加强。"的电感量与./0滤波器的额提高电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性，可广泛定电流!有关，参见表#

3、。需要指出，当额定电流较大用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测时，共模扼流圈的线径也要相应增大，以便能承受较控系统等领域。大的电流。此外，适当增加电感量，可改善低频衰减!电磁干扰滤波器的构造原理及应用特性。##和#!采用薄膜电容器，容量范围大致是"-!"!构造原理"#!1+"-,;!1，主要用来滤除串模干扰。#&和#,跨电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱接在输出端，并将电容器的中点接地，能有效地抑制大致为#"8)9+&"/)9，最高可达#$"/)9。根据传播方共模干扰。#&和#,亦可并联在输入端，仍选用陶瓷向的不

4、同，电源噪声可分为两大类：一类是从输入#&电源进线引入的外界干扰，另一类是由电子设"输出备产生并经电源线传导出去的噪声。这表明噪*()#&声属于双向干扰信号，电子设备既是噪声干扰###!!!""21,接大地的对象，又是一个噪声源。若从形成特点看，噪"-#!1"-#!1#,输入声干扰分串模干扰与共模干扰两种。串模干扰!!!""21$输出是两条电源线之间（简称线对线）的噪声，共模干扰则是两条电源线对大地（简称线对地）的噪声。图#电磁干扰滤波器的基本电路因此，电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性（./:）的要求，也必须是双向射频滤波器，表#电

5、感量范围与额定电流的关系一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，另一方额定电流!（%）#&’#"#!#$电感量范围"（()）*+!&!+,"-,+"-*"-!+"-&"-#+"-#$"-"+"-"*面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰，以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常输入输出"#"!工作。此外，电磁干扰滤波器应*()#&*()对串模、共模干扰都起到抑制####!!!""21$作用。"-#!1"-#!1#,"-#!1!"#基本电路及典型应用输入!!""21输出电磁干扰滤波器的基本电路如图#所示。该五端器件有两个输入端、

6、两个输出端和一图!两级复合式./0滤波器电路,’《电子技术应用》!""#年第$期通讯与电视电容，容量范围是!!""%&’"(#!&。为减小漏电流，电容量不得超过"(#!&，并且电容器中点应与大地接通。!#’!)的耐压值均为*+",-.或!$",/.。图!示出一种两级复合式012滤波器的内部电路，由于采用两级（亦称两节）滤波，因此滤除噪声的效果更佳。针对某些用户现场存在重复频率为几千赫兹的快速瞬态群脉冲干扰的问题，国内外还开发出群脉冲滤波器（亦称群脉冲对抗器），能对上述干扰起到抑制作用。!"#$滤波器在开关电源中的应用为减小体积、降

7、低成本，单片开关电源一般采用简易式单级012滤波器，典型电路如图+所示。图（3）与图（4）中的电容器!能滤除串模干扰，区别仅是图（3）将.接在输入端，图（4）则接到输出端。图（5）、（6）所示电路较复杂，抑制干扰的效果更佳。图（5）中的"、!#和!!用来滤除共模干扰，!+和!)滤的波形，能将电磁干扰衰减$"6;!,’<"6;!,。显然，这种012滤波器的效果更佳。除串模干扰。#为泄放电阻，可将!+上积累的电荷泄放掉，避免因电荷积累而影响滤波特性；断电后还能%"#$滤波器的技术参数及测试方法使电源的进线端7、8不带电，保证使用的安全

8、性。图%&’主要技术参数（6）则是把共模干扰滤波电容!+和!)接在输出端。012滤波器的主要技术参数有：额定电压、额定电012滤波器能有效抑制单片开关电源的电磁干流、漏电流、测试电压、绝缘电阻、直流电阻、使用温扰。图)中曲线3为不加012滤波器时开