电源emi滤波器的技术参数及其选用

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1、电源EMI滤波器的技术参数及其选用　　摘要：介绍了电源中的EMI（ElectroMagneticInterference）干扰，电源EMI滤波器的技术原理；重点讨论了它的技术参数和选用时注意事项；典型滤波器的应用分析。　　关键词：电磁干扰插入损耗阻抗搭配测试1引言　　近几年来，随着电磁兼容工作的开展，电源滤波器技术应用得越来越广泛。为了对电源EMI技术有更深入的理解，尤其它的技术原理、选用时关注的技术参数和注意事项，以及滤波效果分析等。结合工作，对电源EMI滤波器选用进行深一步探讨。2概述　　在电子设备供电电源上，存在有各种各样的外来干扰信

2、号。很多电子设备本身，在完成其功能同时，也产生了形形色色的EMI信号，以及人为和大自然的EMI信号。这些EMI信号，通过传导和辐射的方式，影响着该环境里运行的电子设备。2.1电源EMI电磁干扰　　（美）IBM公司的一项研究表明：一台普通计算机装置每月都会遭受120多次电源干扰，且电源问题是造成美国45％以上的计算机装置丢失数据和发生故障的根本原因。其中脉冲干扰占39.5％，振荡瞬变占49％，这两项共占88.5％，是电源受到干扰的主要成分。电网中的负载切换、电网切换或其他各种故障都会使电网发生瞬变过程产生脉冲噪声，它通常也称瞬变噪声，其波形是

3、一系列的单个脉冲或脉冲束。　　针对以上电网瞬变电压的干扰，如何提高设备（产品）对EMI的抗扰度，采取有效可靠的措施之一就是EMI滤波器。众所周知，屏蔽是控制EMI信号辐射危害的最好帮手。在对付EMI信号的传导干扰和某些辐射传导干扰方面，电源EMI滤波器是极有效的器件。几乎所有的电子设备都要求助于它来控制其运行时产生的EMI信号，因而得到非常广泛的应用。　　电源EMI滤波器，又称为电磁干扰滤波器、电网滤波器、电网噪声滤波器等等，或统称为EMI滤波器。它是一种低通滤波器，把直流、50Hz或400Hz的电源功率毫无衰减地传输到设备上，大大衰减经电

4、源传入的EMI信号，保护设备免受其害；同时，又能有效地控制设备本身产生的EMI信号，防止它进入电网，污染电磁环境，危害其他设备。电源EMI滤波器是帮助电磁设备和系统满足有关电磁兼容性标准不可缺少的器件，如IEC、FCC、VDE、MIL-STD-461、GB9254和GB6833等。如图1.2典型电源EMI滤波器的滤波曲线。在谈及电源EMI滤波器之前，让我们先来讨论共模（也叫作不对称）干扰信号和差模（也叫作对称）干扰信号。2.2共模和差模干扰信号　　关于上述各式各样的EMI信号对电子设备的影响，其中把相线（L）与地线（E）和中线（N）与地线（

5、E）之间存在的EMI信号称之为共模干扰信号，共模干扰信号可视为在L和N线上传输的电位相等、相位相同的信号。把L和N之间存在的干扰信号U3称为差模干扰信号，也可把它视为在L和N线上有180度相位差的干扰信号。对于供电系统的传导干扰信号，都可以用共模和差模干扰信号来表示。并且也可把L-E和N-E上的共模干扰和。　　L-N上的差模干扰看作独立的EMI源（网络端口），来分析EMI信号的特性和设计抑制EMI信号的滤波网络。　　它是由集中参数元件组成的无源网络，最大的网虚线表示滤波器的金属屏蔽外壳。有两只电感L1和L2，四只电容器Cx和Cy。即把滤波器

6、的电源端接到被干扰设备的电源进线，滤波器的负载端接被干扰的设备，这样L1和Cy、L2和Cy分别构成L-E和N-E两对独立端口间的L型（反Γ）低通滤波器，用来抑制供电系统存在的共模EMI信号。其中，L1和L2构成共模扼流圈，由于实际应用中电感L1和L2的电感量是不一定相等的，于是，L1和L2之差便是差模电感Lｅ，它和Cx又构成L-N独立端口间的一个∏型低通滤波器，用来抑制差模EMI信号，从而实现对供电系统EMI信号的抑制，保护电子设备不受其影响。　　实际应用中，在电源线中往往同时存在共模和差模干扰，一般低于1MHz频率的干扰以差模为主，高于1

7、MHz频率的干扰以共模为主。因此电源EMI滤波器是由共模滤波电路和差模滤波电路综合构成。字串63电源EMI滤波器的选用　　选择和使用电源EMI滤波器时，考虑最主要的特性参数有额定电压、额定电流、插入损耗、阻抗搭配、工作环境条件（温度等），下面分别介绍，另外还要考虑体积、质量和可靠性等等。3.1额定电压　　额定电压是电源EMI滤波器用在指定电源频率时的工作电压，也是滤波器最高允许的电压值。如用在50Hz单相电源的滤波器，额定电压为250V；用在50Hz三相电源的滤波器，额定电压为440V。若输入滤波器的电压过高，会使内部电容器损坏。3.2额定

8、电流　　额定电流（Ir）是在额定电压和指定环境温度条件下所允许的最大连续工作电流。　　随着环境温度的升高，或由于电感导线的铜损，磁芯损耗以及周围环境温度等原因导致工作温度高于室温