輸入EMI濾波器電路設計規范

? ? ? ? 摘要： 本文介紹了一種單相輸入EMI電源濾波器電路，該電路一般作為中小功率電源的輸入部分電路，以滿足電源的EMC要求。

　　縮略詞解釋

　　EMC：Electromagnetic Compatibility，電磁兼容性

　　EMI： Electromagnetic Interference， 電磁干擾

　　1.適用范圍

　　該單元電路參數只要做適當調試、更改，便可用于絕大部分中小功率電源。

　　2.滿足的技術指標（特征指標）

　　電源的規格為：

　　輸入：AC 120V~290V

　　輸出：48V/50A

　　輸出功率：2900W

　　3. 詳細電路圖

　　圖1 單元電路原理圖

　　4. 工作原理簡介

　　電源濾波器是一種由無源元件構成的低通濾波網絡 。 它毫無衰減地將50Hz， 400Hz 的交流電源功率傳輸到設備上，卻大大衰減通過電源線傳輸的EMI信號，保護設備免受其害。同時，它又能抑制設備本身產生的EMI信號，防止它進入電網，污染電磁環境，危害其他的設備。電源EMI濾波器是電子設備滿足有關電磁兼容標準的行之有效的器件。

　　組成電源EMI濾波器的核心元件為：共模電感，差模電感，X和Y電容。其中共模電感和Y電容共同構成LC兩階低通濾波器，主要用來抑制共模噪聲，繞制時除了盡量減小雜散電容外，還應適當控制不平衡電感（一般為1％左右〕，雖然不平衡電感有抑制差模噪音的作用，但不平衡電感太大，容易導致共模電感出現磁芯飽和現象。對差模噪音的抑制和濾除，是由差模電感和X電容來完成的。所要說明的是，EMI濾波器主要是從噪聲傳播途徑方面入手解決EMI問題，所有的EMI電路只能一定程度的降低電磁干擾的對整機性能的影響，對具體的開關電源來說，還應配合噪聲源頭的工作，比如降低開關量的尖峰，采用合理吸收或軟開關技術等來降低電源噪聲的發射值，本文對此方面不作詳細論述。

　　5.設計、調試要點

　　1、首先測試未安裝EMI濾波器時的傳導干擾，并與標準限值相比較，列出（150K~30MHz內）各個頻段EMI濾波器所應具有的插入損耗

　　LISN的L、N線傳導干擾測試輸出端分別有差模噪聲及共模噪聲的成分，分別為 ， ，如果對它們施加加減運算，則可直接得到共模干擾 ，及差模干擾 。為實現上述目的，分別使用0°功率合成器及180°功率合成器。

　　2、根據未加EMI濾波器時測試的傳導干擾與標準限值的差值， 以 及 我 們 產 品 的現有的空間和成本的的要求，確定EMI濾波器的級數，結構，元件參數等等，以滿足不同頻段對EMI濾波器插入損耗的要求。

　　【1】 根據產品的達到電磁兼容的要求的嚴酷程度，結合現有的未加EMI濾波器時的干擾的測試結果，確定級數：

　　一般的要求達到B級標準的，濾波器的級數一般要求兩級或兩級以上，如果合理利用共模電感的雜散電感，可以只選用兩級共模電感配合相應的Y電容和X電容來實現，如果因為沒有其他的原因或條件限制 ，可以考慮選用兩級共模和一級差模電感配合相應的X和Y電容來實現，設計和調測起來比較簡單。

　　新50A模塊因為要求體積小，功率密度高，所以給輸入EMI濾波器留有的體積十分的有限 ，所以項目組投入大量的人力物力，進行EMC方面的研究和開發。利用兩級共模實現B級要求。

　　〖2〗 根據電路的參數，確定電源濾波器的結構：

　　電源濾波器的結構，在很大程度上對濾波器的效果起決定性的因素，為了達到最好的抑制效果，我們要求濾波器的所有的端口的阻抗與相應的設備或功能電路的等效輸入阻抗嚴重失配。如下的連接在EMI濾波器的設計中被認為是正確的連接：