基于开关电源emi滤波器设计与实现

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1、第46卷第5期电力电子技术Vo1．46，No．52012年5月PowerElectronicsMay2012基于开关电源的EMI滤波器设计与实现白昊，张强，李万玉(西安电子工程研究所，陕西西安710100)摘要：通过对某型号开关电源的电磁兼容性进行分析和测试，提出了针对此开关电源的干扰抑制滤波器的有效设计方法，并利用PSpice软件进行了滤波器的设计与仿真。遵循设计方法，针对该开关电源的电磁干扰(EMI)滤波器已经实现，通过实际测试结果验证了设计方法的正确性。关键词：滤波器；开关电源；电磁干扰中图分类号：TN713文献标识码：A文章编号：1000-100X(201

2、2)05—0001—03DesignandImplementationofEMIFilterBasedonSMPSBAIHao，ZHANGQiang，LIWan-yu(Xi’∞ElectronicEngineeringResearchInstitute，Xi’an710100，China)Abstract：Theanalysisandtestsbasedonswitchingmodepowersupply(SMPS)arepresented．Inthelightoftestre—sults，thedesignandsimulationforelectromagne

3、ticinterference(EMI)filterareimplementedwiththesoftwarePSpice．Baseontheproposeddesignprocedure，anEMIfilterisimplementedforthisSMPSproductandtheperformancetestsarecarriedoutexperimentallyontheimplementedfiltertoverifythevalidityofthedesignprocedure．Keywords：filter；switchingmodepowersup

4、ply；electromagneticinterference1引言扰组成。前者指相线与中线之间流动的电流噪声；后者指相线或中线与地线之间流动的电流噪声。与传统线性电源相比．开关电源作为一种新根据干扰信号的特点可粗略地划分为3个频段：型绿色电源。因其具有体积小，重量轻，高效率等0．15～O．5MHz以差模干扰为主；0．5～5MHz差、共优点，在军用和民用领域得到广泛应用。但由于模干扰共存：5MHz以上以共模干扰为主。在设计其内部含有高速通断的开关器件并采用特殊的时若哪个频段不达标。可针对该频段加强滤波效调制方式。因此会产生大量地EMI。从而对其本果【”。通常，EM

5、I滤波器由差模网络和共模网络构身及其使用开关电源的产品的整体性能造成严成，为了确定其中元件参数的具体取值，需先得到重影响。EMI滤波器是抑制开关电源传导干扰的差模电流和共模电流的具体数值。测试方法是通有效手段。因此有必要对EMI滤波器的设计方法过电流探头分离出差模电流和共模电流【。其测进行深入研究。这里以某型号开关电源作为研究试框图如图1所示。对象，详细叙述了EMI滤波器设计方法。为解决开关电源电磁兼容问题提供了参考。地平面嘲线捐中'终2电磁干扰测试方法2．1测试时产品工作状态鼎骜该开关电源输入电压变化范围为18～36v。测(b)差模传导EMI测试配置图试时输入电

6、压为28V，输出稳压为12V．工作频图1共模和差模传导EMI测试配置图率约为250kHz，最大工作电流为4A。在测试过Fig．1ConductionEMItestinglayoutofcommonmodeanddifer-程中，该开关电源产品一直处于半载工作状态。entialmode2．2电磁干扰测试方法若将共模电流和差模电流分别记为与，开关电源传导干扰主要由差模干扰和共模干则在共模电流测试中，测得电流为：定稿日期：2011一n—o9，ijt~=I相线+，中线=(+，d)+(一，d)=2，m(1)作者简介：白昊(1986一)，男，陕西西安人，硕士研究生，而在差模电

7、流测试中。测得电流为：研究方向为电力电子系统电磁兼容设计和测试。，测量值=，相线一，中线=(，衄+)一(，锄一)=2，(2)1第46卷第5期电力电子技术Vo1．46．No．52012牟5月PowerElectronicsMay2012在整个测试频段内。电流探头的因子可用软其中，cI和为差模电容，主要用于抑制件补偿，采用自动测试系统测量完毕后，则显然从差模噪声，为共模电容，主要用于抑制共模噪最终测量值减去6dB才是共模电流和差模电流声，为差模电感，主要用来通过工频或直流电的实际电流值大小。其减去6dB后的测量结果如流，同时滤除高频传导电流，为共模电感，主要图2所示。

8、是为抑制共