输入EMI滤波器电路设计规范
开关电源EMI滤波器原理与设计
提高设备性能
EMI滤波器可以减少电磁干扰对周围 设备的影响，提高整个系统的性能和 稳定性。
EMI滤波器的分类与特点
分类
EMI滤波器根据不同的应用场景 和需求，可分为有源滤波器和无
源滤波器。
有源滤波器特点
有源滤波器通过放大电路和比较电 路实时检测干扰信号并消除，具有 较高的滤波效果，但成本较高。
无源滤波器特点
评估
通过对EMI滤波器性能的测试数据进行统计和分析，可以评 估其性能是否满足设计要求和标准。
优化建议
根据评估结果，可以提出针对性的优化建议，如改进滤波器 电路设计、选用更高性能的器件等。同时，也可以根据实际 应用场景和需求，对EMI滤波器进行定制化设计和生产。
05
EMI滤波器在开关电源中的应 用案例
01
02
03
插入损耗
滤波器对信号的衰减程度 ，通常用分贝（dB）表示 。
阻抗
滤波器对不同频率信号的 阻抗，通常用欧姆（Ω） 表示。
带宽
滤波器对信号的频率范围 ，通常用赫兹（Hz）表示 。
EMI滤波器的工作原理及作用机理
工作原理
EMI滤波器通过在电路中引入阻抗和感抗，对高频干扰信号进行抑制，从而减 小电磁干扰对电源的影响。
电设备的安全和稳定。
以上案例表明，EMI滤波器在开 关电源中具有广泛的应用，对于 提高电源性能、确保设备安全稳
定运行具有重要作用。
06
未来发展趋势与挑战
新型EMI滤波器技术的研究与发展
新型EMI滤波器技术
随着电子设备对性能和效率的要求不断提高，新型EMI滤波器技术的研究与发展成为重要趋势。这包 括研究新的滤波器结构、材料和设计方法，以提高EMI滤波器的性能和效率。
EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解
EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解输入端差模电感的选择输入端差模电感的选择：：1. 差模choke 置于L 线或N 线上，同时与XCAP 共同作用F=1 / (2*π* L*C)2. 波器振荡频率要低于电源供给器的工作频率，一般要低于10kHz 。
3. L = N2AL （nH/N2）nH4. N = [L （nH ）/AL(nH/N2)]1/2匝5. AL = L （nH ）/ N2nH/N26. W =（NI ）2AL / 2000µJ输入端共模电感的选择输入端共模电感的选择：：共模电感为EMI 防制零件，主要影响Conduction 的中、低频段，设计时必须同时考虑EMI 特性及温升，以同样尺寸的Common Choke 而言，线圈数愈多(相对的线径愈细)，EMI 防制效果愈好，但温升可能较高。
传导干扰频率范围为0.15～30MHz ，电场辐射干扰频率范围为30～100MHz 。
开关电源所产生的干扰以共模干扰为主。
产生辐射干扰的主要元器件除了开关管和高频整流二极管还有脉冲变压器及滤波电感等。
注意：1. 避免电流过大而造成饱和。
2．Choke 温度系数要小，对高频阻抗要大。
3．感应电感要大，分布电容要小。
4．直流电阻要小。
B = L * I / (N * A) (B shall be less than 0.3)L = Choke inductance. I = Maximum current through choke. N = Number of turns on choke.A = Effective area of choke. (for drum core, can approximate with cross section area of center pole.)假设在50KHZ 有24DB 的衰减则，共模截止频率Fc = Fs*10Att/4 0 = 50*10-24/40=12.6KHZ 电感值L= (RL*0.707)/(∏*Fc) = (500.707)/(3.14*12.6) = 893uH使用磁芯和磁棒作滤波电感时应注意自身的阻抗，对于共模电感不能使用低阻抗的磁芯和磁棒，否则会造成炸机现象。
emi滤波器电路设计 -回复
emi滤波器电路设计-回复EMI滤波器电路设计是电子工程中非常重要的一项工作，它的作用是降低或消除电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI），使电路正常运行。
本文将以EMI滤波器电路设计为主题，一步一步回答相关问题。
第一步：了解EMI滤波器的原理和分类EMI滤波器的基本原理是利用滤波器电路对电路信号进行处理，降低或消除电磁辐射、传导噪声对其他设备的影响。
根据滤波器的工作原理和频率响应，EMI滤波器可以分为三类：无源LC滤波器、有源滤波器和混合滤波器。
其中无源LC滤波器是应用最广泛的一种。
第二步：确定EMI滤波器的设计要求在设计EMI滤波器电路之前，需要根据具体应用场景和系统要求，确定一些设计参数和要求，例如带宽范围、最大允许的衰减等级、最大允许的漏电流等。
这些参数和要求将直接影响到滤波器电路的设计和性能。
第三步：选择合适的滤波器拓扑结构在选择滤波器的拓扑结构时，需要考虑滤波器的频率响应、带宽需求以及设计要求等多个因素。
常见的LC滤波器拓扑结构包括L型滤波器、π型滤波器和T型滤波器等。
此外，还可以根据实际需要选择有源滤波器或混合滤波器等。
第四步：计算滤波器的元件数值和参数在确定滤波器的拓扑结构后，需要根据具体的设计要求和滤波器电路的特性，计算滤波器的元件数值和参数。
这包括滤波器电感、电容和电阻等的数值选择和设计。
第五步：绘制EMI滤波器的电路图根据前面的设计计算结果，可以使用相应的电路设计软件或者手绘工具绘制EMI滤波器的电路图。
电路图应该清晰明了，标明每个元件的数值和型号，接线端口应该有合适的标记。
第六步：仿真和优化滤波器电路在绘制完电路图之后，可以使用电路仿真软件对滤波器电路进行仿真和优化。
通过仿真可以验证滤波器电路的设计是否符合要求，并进行必要的调整和优化。
第七步：制作滤波器电路原型并进行测试根据仿真结果，可以制作EMI滤波器电路的原型，并进行实际测试。
直流电源EMI滤波器的设计原则、网络结构、参数选择
直流电源EMI滤波器的设计原则、网络结构、参数选择1设计原则——满足最大阻抗失配插入损耗要尽可能增大，即尽可能增大信号的反射。
设电源的输出阻抗和与之端接的滤波器的输人阻抗分别为ZO和ZI，根据信号传输理论，当ZO≠ZI时，在滤波器的输入端口会发生反射，反射系数p＝（ZO－ZI）／（ZO＋ZI）显然，ZO与ZI相差越大，p便越大，端口产生的反射越大，EMI信号就越难通过。
所以，滤波器输入端口应与电源的输出端口处于失配状态，使EMI信号产生反射。
同理，滤波器输出端口应与负载处于失配状态，使EMI信号产生反射。
即滤波器的设什应遵循下列原则：源内阻是高阻的，则滤波器输人阻抗就应该是低阻的，反之亦然。
负载是高阻的，则滤波器输出阻抗就应该是低阻的，反之亦然。
对于EMI信号，电感是高阻的，电容是低阻的，所以，电源EMI滤波器与源或负载的端接应遵循下列原则：如果源内阻或负载是阻性或感性的，与之端接的滤波器接口就应该是容性的。
如果源内阻或负载是容性的，与之端接的滤波器接口就应该是感性的。
2 EMI滤波器的网络结构EMI信号包括共模干扰信号CM和差模干扰信号DM，CM和DM的分布如图1所示。
它可用来指导如何确定EMI滤波器的网络结构和参数。
EMI滤波器的基本网络结构如图2所示。
上述4种网络结构是电源EMI滤波器的基本结构，但是在选用时，要注意以下的间题：l）双向滤波功能——电网对电源、电源对电网都应该有滤波功能。
2）能有效地抑制差模干扰和共模干扰——工程设计中重点考虑共模干扰的抑制。
3）最大程度地满足阻抗失配原则。
几种实际使用的电源EMI滤波器的网络结构如图3所示。
3电源EMI滤波器的参数确定方法a）放电电阻的取值在允许的情况下，电阻取值要求越小越好，需要考虑以下情况：第一，电阻要求采用二级降额使用，保证可靠性。
降额系数为0.75 V，0. 6 W。
根据欧姆定律可求出n＞（0.75Ve）2／（0.6 Pe）。
第二，经过雷击浪涌后有残压，其瞬时值一般在1000 V取值；其瞬时功率值不能超过额定功率值的4倍，也可求出R＞(Vcy)2／（4Pe）。
emi滤波器设计规范
CY max
Ig Vm 2 f m
103 (μF)
（12）
如 GJB151A-97 中规定，每根导线的线与地之间的电容值，对于 50Hz 的设备，应小于
0.1μF 对于 400Hz 的设备，应小于 0.02μF ；对于负载小于 0.5kW 的设备，滤波电容量
不应超过 0.03μF 。标准中的规定除了要满足（12）式外，还要求 CY 电容在电气和机械 安全方面有足够的余量，避免在极端恶劣的条件下出现击穿短路的现象。因为这种电容 要跟安全地相连，而设备的机壳也要跟安全地相连，所以这种电容的耐压性能对保护人 生安全有至关重要的作用，一旦设备或装置的绝缘失效，可能危及到人的生命安全。因 此 CY 电容要进行 1500－1700V 交流耐压测试 1 分钟。 各国家的泄漏电流规定如下：
4) 差模电感 共模电感 Lc 的漏感 Lg 也可抑制差模噪声， 有时为了简化滤波器， 也可以省去 LD。 经验表明， 漏感 Lg 量值多为 Lc 量值的 0.5％～2％。Lg 可实测获得。此时，相应地 Cx1、Ccx2 值要更大 6、 器件取值的范围：
CX=0.1μF～2μF；CY=2.0nF～33nF；LC=几～几十 mH
7、 注意事项： a 为了滤波器的安全可靠工作(散热和滤波效果) , 除滤波器一定要安装在设备的机架 或机壳上外, 滤波器的接地点应和设备机壳的接地点取得一致, 并尽量缩短滤波器的接地 线。 若接地点不在一处, 那么滤波器的泄漏电流和噪声电流在流经两接地点的途径时, 会将 噪声引入设备内的其他部分。 其次, 滤波器的接地线会引入感抗, 它能导致滤波器高频衰减 特性的变坏。 所以, 金属外壳的滤波器要直接和设备机壳连接。 如外壳喷过漆, 则必须刮去 漆皮； 若金属外壳的滤波器不能直接接地或使用塑封外壳滤波器时, 它与设备机壳的接地 线应可能短。 b 滤波器要安装在设备电源线输入端 , 连线要尽量短; 设备内部电源要安装在滤波器
EMI滤波器的设计
EMI滤波器的设计滤波器技术的基本用途是选择信号和抑制干扰，滤波器是是压缩信号回路干扰频谱的一种方法，当干扰频谱的成分不同于有用信号的频谱时，就可以用滤波器将无用的干扰信号过滤，减小到一定程度，使传出系统的干扰不甚于超出给定的规范；使传入系统的干扰不甚于引起系统的误动作。
滤波器将有用信号和干扰频谱隔离得越充分，它对减少有用信号回路干扰的效果越好。
因此恰当的设计滤波器，对抑制传导干扰是极其重要的。
EMI滤波器的设计原则滤波器的设计既可以用电抗性组件实现，也可用吸收组件实现。
前者将不要的干扰信号反射回去，后者将不需要的信号吸收掉。
反射式滤波器通常由电感和电容这两种电抗组件组成，使在通带内提供低的串联阻抗和高的并联阻抗；而在阻带内提供高的串联阻抗和低的并联阻抗。
反射式滤波器就是利用LC建立起一个高的串联阻抗和低的并联阻抗，把干扰频率成分的能量反射回信号源，而达到抑制干扰的目的。
滤波器的有效性取决于滤波器连接的前后网络的阻抗，要达到有效的抑制EMI 信号的目的，必须根据滤波器两端连接的EMI信号的源阻抗和负载阻抗合理连接。
如图1所示，当滤波器的输入阻抗Z OUT与负载电阻Z L相等时，两者匹配，此时负载无反射。
当Z L≠Z OUT时，电路失配，则终端会产生反射，我们定义反射系数Γ=（Z OUT-Z L）/(Z OUT+Z L)(1)Z L图1：滤波器的工作原理当负载电抗时，反射系数是复数。
反射系数与衰减的关系是：A r =-10lg(1-∣T∣2 ) (2)工程应用中常用反射系数Γ来表示通带内的最大适配情况。
图2中的滤波器网络是电源EMI 滤波器，ΓI 表示源端对滤波网络的反射系数; ΓZ 表示负载端对滤波网络的反射系数，分三种情况讨论：① 对电源频率50HZ、60HZ 或400HZ 的交流信号而言，要求滤波网络无损耗传送。
即：ΓI =ΓZ =0； Z S =Z IN ; Z L =Z OUT ;② 为了滤除电网传来的EMI 信号，要求：Z S =Z IN ; ΓI =0 ；电网上的干扰传入滤波网络；Z L >>Z OUT ; ΓZ =1滤波网络全部吸收干扰（从负载全反射）。
EMI滤波器电路原理及设计
EMI滤波器电路原理及设计EMI滤波器（Electromagnetic Interference Filter）是一种用于抑制电磁干扰的电路。
电磁干扰是指电子设备之间相互干扰产生的电磁辐射或者干扰信号，会对设备的正常操作和性能产生负面影响。
EMI滤波器通过选择性地传递或者屏蔽指定频率范围内的信号，从而实现对电磁干扰的抑制。
一般来说，低通滤波器是指可以通过低于其中一特定频率的信号，而对高于该特定频率的信号进行滤波的电路。
低通滤波器常用于消除高频电磁干扰。
一个常见的低通滤波器电路是RC滤波器，由电容器和电阻器组成。
电容器对于高频信号具有很大的阻抗，从而将高频信号绕过电路，实现滤波作用。
选择合适的电容和电阻大小可以实现对于特定频率的信号滤波。
相比之下，高通滤波器是指可以通过高于其中一特定频率的信号，而对低于该特定频率的信号进行滤波的电路。
高通滤波器常用于消除低频电磁干扰。
一个常见的高通滤波器电路是RL滤波器，由电感器和电阻器组成。
电感器对于低频信号具有很大的阻抗，从而将低频信号绕过电路，实现滤波作用。
选择合适的电感和电阻大小可以实现对于特定频率的信号滤波。
除了RC和RL滤波器，还有其他各种类型的EMI滤波器电路，比如LC滤波器、二阶滤波器、传输线滤波器等，可以根据具体应用的需求进行选择和设计。
在EMI滤波器电路的设计中，首先需要确定需要滤波的频率范围，然后根据频率范围选择合适的滤波器类型。
其次，需要根据滤波器的阻抗特性和传输线的特性来选择适当的元件值。
还需要注意电路的功率和电流容量，以确保电路能够在正常工作范围内工作。
在实际应用中，EMI滤波器电路通常需要与其他电路结合使用，比如与电源、传输线路、信号线路等进行连接。
因此，需要特别注意电路的布局和接线，以减少电磁干扰的传播路径。
总之，EMI滤波器电路是一种用于抑制电磁干扰的重要电路，通过选择性地传递或者屏蔽指定频率范围内的信号，实现对电磁干扰的抑制。
在设计EMI滤波器电路时，需要根据具体应用需求选择合适的滤波器类型，并根据电路的阻抗特性和传输线的特性选择适当的元件值。
EMI滤波器电路原理及设计
EMI滤波器电路原理及设计
EMI滤波器的原理是基于信号的频率特性和线路的阻抗匹配。
在设计EMI滤波器时，首先需要分析电路中的电磁干扰源，并根据干扰频率的不
同选择合适的滤波器类型。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
在滤波器的设计中，核心是选择合适的元件参数以及电路拓扑结构。
其中电感和电容是常用的滤波元件，它们的选择需要考虑滤波器的频率响
应特性。
一般来说，电感可用于低频段的滤波，而电容则适用于高频段的
滤波。
在滤波器的设计中还需要考虑元件的阻抗匹配，以提高滤波效果。
除了滤波器，EMI滤波器还包括抑制器。
抑制器通过增加抑制网络，
进一步提高滤波器对电磁干扰的抑制效果。
抑制网络一般包括与电磁干扰
源之间的串联电感和并联电容。
它们通过改变电路的阻抗特性，减少电磁
干扰信号的传输和辐射。
在设计EMI滤波器时，还需要考虑电路的输入和输出特性以及滤波器
的功率损耗。
输入和输出特性的分析包括电压、电流和功率的测量与计算，以保证滤波器在工作范围内的性能。
而功率损耗则是指滤波器对信号的能
量损耗，需要控制在合理的范围内，以避免对整体电路性能的影响。
总之，EMI滤波器的设计原理是基于信号的频率特性和线路的阻抗匹配。
通过选择合适的滤波器类型、元件参数和抑制网络，可以实现对电磁
干扰的抑制。
设计时需要考虑电路的输入和输出特性以及滤波器的功率损耗，以保证滤波器正常工作并提供良好的滤波效果。
电源电路emi设计
电源电路emi设计一、概述电源电路的EMI（电磁干扰）设计是确保电子设备稳定运行的关键环节。
以下介绍电源电路EMI设计的各个方面，包括输入滤波器设计、输出滤波器设计、接地设计、屏蔽设计、布局设计、电缆设计、去耦电容设计、电源模块选择、传导干扰抑制和辐射干扰抑制。
二、输入滤波器设计输入滤波器的主要目的是减小电源线上的传导干扰。
设计时应考虑使用低通滤波器，以减小高频率的噪声。
同时，要选择适当的元件参数，以在不影响正常工作电流的情况下，有效滤除噪声。
三、输出滤波器设计输出滤波器的目的是减小设备对外的电磁辐射。
应使用适当阶数和元件参数的滤波器，并根据设备的工作频率和可能的辐射频率来确定滤波器的特性。
四、接地设计良好的接地是EMI设计的关键。
应选择适当的接地方式，如单点接地、多点接地或混合接地，以减小接地阻抗，降低因地线导致的电压降，从而减小共模电流。
五、屏蔽设计屏蔽是减少电磁辐射的有效方法。
可以使用金属屏蔽材料对电源线和电源组件进行屏蔽，以减少外部电磁场对设备的影响和设备对外部的电磁辐射。
六、布局设计电源电路的布局设计对于EMI控制至关重要。
应合理安排电源电路中各元件的位置，尽量减小元件间的电磁耦合，降低噪声的传播。
七、电缆设计电缆是电磁干扰的主要传播途径之一。
应选择低阻抗、低感抗的电缆，并进行合理的电缆布局和捆扎，以减小电缆对电磁干扰的传播。
八、去耦电容设计去耦电容可以减小电源中的噪声，提高电路的稳定性。
在电路板上的关键元件附近应合理放置去耦电容，并选择适当的电容值和耐压值。
九、电源模块选择在电源模块的选择上，应优先考虑具有良好EMI性能的模块。
这可以大大简化EMI设计的难度，提高系统的稳定性。
十、传导干扰抑制传导干扰可以通过在设备的输入端加装滤波器来抑制。
根据干扰的频率和强度，可以选择使用各种不同类型的滤波器，如π型滤波器、级联滤波器等。
此外，合理选择和使用电容器、电感器等元件，也可以有效地抑制传导干扰。
EMI滤波电感设计
EMI滤波电感设计EMI滤波器正常工作的开关类电源（SMPS）会产生有害的高频噪声，它能影响连接到相同电源线上的电子设备像计算机、仪器和马达控制。
用一个EMI滤波器插入电源线和SMPS之间能消除这类干扰（图1）。
一个差模噪声滤波器和一个共模噪声滤波器能够串联或在许多情况下单独使用共模噪声滤波器。
图1 EMI滤波器的插入一、共模电感设计在一个共模滤波器内，电感的每一个绕阻和电源输入线中的任一根导线相串联。
（对于电源的输入线来讲）电感绕组的接法和相位是这样的，第一个绕组产生的磁通会与第二个绕组产生的磁通相削. 于是，除了泄漏阻抗的小损耗和绕组的直流电阻以外，电感至电源输入线的插入阻抗为另。
由于磁通的阻碍，SMPS的输入电流需要功率，因此将通过滤波器，滤波器应没有任何明显的损耗。
共模噪声的定义是出现在电源输入线的一根或二根导线上的有害电流通过电感的地返回噪声源的噪声。
此电流要视共模电感的任何一个或二个绕组的全部阻抗，因为它不能被返回的电流所抵消。
共模噪声电压是电感绕组上的衰减，应从有害噪声中保持电源输入线的畅通。
1.1、选择电感材料开关电源正常工作频率20KHz以上，而电源产生的有害噪声比20KHz高，往往在100KHz～50MHz之间。
对于电感来讲，大多数选择适当和高效费比的铁氧体，因为在有害频带内能提供最高的阻抗。
当看到公共参数如磁导率和损耗系数就去识别材料是困难的。
图2给出铁氧体磁环J-42206-TC 绕10匝后的阻抗ZS和频率的关系曲线。
图2铁氧体磁环的阻抗和频率的关系在1～10MHz之间绕组到达最大阻抗，串联感抗XS和串联电阻RS（材料磁导率和损耗系数的函数）共同产生总阻抗Zt。
图3所示为图2中铁氧体材料的磁导率和损耗系数与频率的函数关系。
由于感抗引起的下降，导致磁导率在750KHz以上的下降；由于电阻取决高频的源阻抗所以损耗系数随频率而增加。
图3铁氧体磁环的磁导率、损耗系数和频率的关系图4给出三种不同材料的总阻抗和频率的关系。
EMI电源滤波器设计与测试
EMI电源滤波器设计与测试引言：随着电子设备的广泛应用，电源滤波器的重要性日益突出。
由于电子设备会产生较大的电磁干扰（EMI），这些干扰信号会传播到电源网络中，可能会干扰其他设备的正常运行。
因此，正确设计和测试EMI电源滤波器对于电子设备的稳定运行至关重要。
一、EMI电源滤波器的设计1.确定滤波器的类型：常见的滤波器类型有低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
根据特定应用的需求，选择合适的滤波器类型。
2.确定滤波器的频率范围：根据所需的高频抑制能力，选择适当的频率范围。
一般来说，电源干扰的频率范围为100kHz至100MHz。
3.确定滤波器的元件：根据所选滤波器类型和频率范围，选择适当的元件。
常见的元件包括电容器、电感器和阻抗。
4.设计滤波器电路：根据所选元件的电感值和电容值，使用传统的电路设计方法设计滤波器电路。
5.进行仿真和优化：使用电路仿真软件，对设计的滤波器电路进行仿真和优化。
通过调整元件值，使得滤波器在所选频率范围内具有最佳的抑制效果。
6.制作和组装滤波器：根据设计的滤波器电路，制作电路板并组装滤波器。
二、EMI电源滤波器的测试完成滤波器设计后，需要进行测试以确保其设计和性能的有效性。
以下是几个常见的EMI电源滤波器测试方法：1.静态电源测试：在电源线输入端与滤波器间，使用功率分配器和示波器测试静态电源特性。
测试过程中，记录电源线的电压和电流波形，评估滤波器阻尼和节能能力。
2.功率线谐波测试：使用功率线谐波测量仪器，测试滤波器是否能够有效抑制功率线谐波干扰信号。
测试过程中，记录功率线的谐波波形，并与滤波器前后的谐波波形进行比较。
3.射频干扰测试：使用射频信号发生器和射频频谱分析仪，测试滤波器是否能够有效抑制射频干扰信号。
测试过程中，调整射频信号的频率和幅度，记录射频信号在滤波器前后的幅度和频谱。
4.整体性能测试：测试滤波器的整体性能，包括频率响应、损耗和抑制能力等。
测试过程中，使用信号发生器和示波器记录输入和输出信号，并计算滤波器的传递函数、损耗和抑制程度。
EMI滤波器电路原理及设计
EMI滤波器电路原理及设计引言开关电源以其体积小、重量轻、效率高等优点被广泛应用于电力电子设备系统中，但是开关电源易受到电磁干扰，产生误动作，且本身的高频信号也会引起大量的噪声，会污染电网环境，干扰同一电网其他电子设备的正常工作。
这样就对EMC提出了更高的要求指标。
分类：开关电源中的电磁干扰（EMI）主要有传导干扰和辐射干扰。
通过正确的屏蔽和接地系统设计可以得到有效的控制，对于传导干扰来说，加装EMI滤波器，是一种比较经济有效的措施，辐射干扰的抑制可以通过加装变压器屏蔽铜片。
EMI滤波器介绍开关电源与交流电网相连，尽管开关电源是一个单端口网络，但具有相线（L），零线（N），地线（E）的开关电源实际上形成了两个AC端口，所以噪声源在实际分析中可以将其分解为共模和差模噪声源。
火线（L）与零线（N）之间的干扰叫做差模干扰（属于对称性干扰），火线（L）与地线（E）之间的干扰叫做共模干扰（非对称性干扰）。
在一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小；共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。
开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等，外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。
1.开关电源的EMI干扰源开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等，外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。
（1）功率开关管功率开关管工作在On-O ff快速循环转换的状态，dv/dt和di/dt都在急剧变换，因此，功率开关管既是电场耦合的主要干扰源，也是磁场耦合的主要干扰源。
（2）高频变压器高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换，因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。
（3）整流二极管整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上，反向恢复电流的断续点会在电感（引线电感、杂散电感等）产生高 dv/dt，从而导致强电磁干扰。
EMI滤波器的设计原则及插入损耗分析
５ ２一
科技 论坛
Ｅ ＭＩ 滤波器的设计原则及插入损耗分析
王 金 霞 ’ 张 蕴 晴
（ １ 、 哈 尔滨技师学院电气 系， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ３ ０ ２ 、 东北电力大学 能源与动力工程学院 ， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ １ ２ ） 摘 要： 在开关电源类的产品 中， Ｅ ＭＩ 滤波器的设计成 了很 关键的一个环节。在抗 干扰信号 的传导干扰 方面， 采用 Ｅ ＭＩ 电源干扰滤波 器是非常有效的手段 。本 文在 阐述开关电源电磁干扰基本特点的基础上 ， 分析 了开关 电源 电磁 干扰 问题 产生的原 因及 特点，阐述 了 Ｅ ＭＩ 电源滤波器的基 本原理 、 设计原 则。然后 ， 对Ｅ Ｍ Ｉ 滤波器插入损耗进行 了分析及计 算。 关键词 ： Ｅ Ｍ Ｉ 电源滤波器； 插入损耗 １ Ｅ Ｍｌ 滤 波器 的特点 ｒ… ： ｌ 我们 在现实生 活 中发现用屏 蔽和接地 的措施 有的也 ‘ ， ２ 不能完全 防护电磁 干扰 ， 还会有干扰信号骚扰接收与发射 天线 。 那么， 我们解决这个 问题最有效的办法是在电缆 的端 口处 安装 Ｅ ＭＩ 滤波器。 Ｅ Ｍ Ｉ 滤波器 的作用是抑制干扰信号 通过 ， 与其他设备 相比，Ｅ ＭＩ 滤波器具有下列不 同特点 ： （ １ ） Ｅ ＭＩ 滤波 器有结 构 简单 、 安 装方 便 、 重 量轻 、 尺 寸 ＿ ＿ 小、 足够 的机械强 度和工作可靠等优点。 图 １未接滤波器时 图２ 接 入滤 波器 时 （ ２ ） 在使用 Ｅ ＭＩ 滤波器时必须认真 了解其特性 ， 并且正 确使 用。 否则会失去滤波功能 ， 严重时还会导致新的噪声。 图中 ， 噪声 源 ， ｚ 为噪声源阻抗 ， Ｚ 为噪声的负载阻抗 。如 （ ３ ） 我们在信号处理 中用的滤波器 ， 一般是按照阻抗完全 匹配状 图 １ ， ２ 所示， 接人滤波器前后输 出电压之 比即为插入损耗 Ｉ Ｌ ： 态设 计的 ， 所以可以保证得 到预想的滤波特性 。 但是 ， 在 电磁兼容设 Ｉ Ｌ： （ １ ） 计 中很难做到这点 ， 有时滤波 器不得不在失配状态下 运行 ， 因此必 在分析 和设计 Ｅ Ｍ Ｉ 滤波器 时。为了方便起见 ， 经常采用参 数 须仔细考虑其失配特性 ，以保证 Ｅ ＭＩ 滤波器在工作频率范 围内有 对其 四端 网络特性进行描述 ， 即： 比较高的衰减性能 。 Ｖ ｌ ＝Ａ １ ｌ Ｖ ２ 十Ａ １ ２ ， ２ （ ２ ） （ ４ ） Ｅ ＭＩ 滤波器设计 中用 的电感 、 电容元 件 ， 必须具有 足够大 的 无功功率容量 ， 同时对元件寄生参数的要 求也 十分严格 。 ， １ ＝Ａ ２ － ４ － Ａ ２ ２ Ｊ ２ （ ３ ） 由此可以得 到插入损耗为 ： （ ５ ） Ｅ ＭＩ 滤波器在对 电磁干扰抑制的同时 ， 能在 大电流和电压下
简述一款EMI滤波器的设计
简述一款EMI滤波器的设计摘要：本文介绍了一款EMI滤波器电路，包括电路设计的原理，整体构架、电路的组成、特点及关键问题的解决等。
关键词：EMI；滤波器；混合集成1.概述某型号弹上装置的研究需要一款EMI滤波器电路，用于整机的滤波部位，在整机中提供电源滤波。
基于此需求，我们公司研制了一款实用的EMI滤波器电路。
本文详细介绍了该EMI滤波器电路的设计。
2.主要性能指标及外形尺寸2.1主要性能指标1.输入电压：0V～40V2.输入电流：0A～7A3.输出电流：0A～7A4.输出压降：小于等于0.6V（@7A）5.插入损耗：大于等于35dB（@500kHz～10MHz）；6.绝缘电阻：不小于100MΩ（@250V DC）7.工作温度范围：－55℃ ～＋125℃8.贮存温度范围：－65℃ ～＋150℃2.2 外形尺寸该电路采用厚膜混合集成工艺，双列直插式金属外壳平行缝焊封装，严格按混合集成电路通用规范中的要求来设计产品的外壳尺寸：53×28×10mm33.设计与方案确定3.1 整体框架设计产品在设计初期首先与用户进行了充分的沟通，全面了解了用户对产品电性能指标、外形结构要求以及产品的实际使用环境和工作状态。
本产品的设计遵循可靠、够用、简洁、易用的原则，在全面满足用户提出的性能指标的前提下，产品的可靠性，优良的抗振能力、必要的降额设计及良好的热设计思想贯穿于整个设计中，集中保证了产品的高可靠性。
通过共模和差模滤波模式，实现设计要求。
3.2工作原理及电路设计该产品电路原理图见图1。
图1 电路原理图图中L1、L2为共模扼流圈，它是由绕在同一磁环上的两组独立线圈构成，也可以称为共模电感线圈，两个线圈绕制的圈数要一样，绕制方向相反。
具体工作原理为：电源滤波器是由电感和电容组成的低通滤波电路所构成，它允许直流电流通过，对频率较高的干扰信号则有较大的衰减。
由于干扰信号有差模和共模两种，因此该电源滤波器对这两种干扰都具有衰减作用。
EMI滤波器设计方法
电源EMI滤波器的设计方法1. 确定fcn的一般方法扼流圈截止频率fcn要根据电磁兼容性设计要求确定。
对于骚扰源,要求将骚扰电平降低到规定的范围；对于接收器，其接收品质体现在对噪声容限的要求上。
对于一阶低通滤波器截止频率可按下式确定：骚扰源：fcn＝kT×(系统中最低骚扰频率)；接收机：fcn＝kR×(电磁环境中最低骚扰频率)。
式中，kT、kR根据电磁兼容性要求确定，一般情况下取1/3或1/5。
例如：电源噪声扼流圈或电源输出滤波器截止频率取fcn＝20～30kHz(当开关电源频率f=100kHz时)；信号噪声扼流圈截止频率取fcn＝10～30MHz(对传输速率为100Mbps的信息技术设备)。
此外，对于输入电流有特殊波形的设备，例如接有直接整流－电容滤波的电源输入电路(未作功率因数校正(PFC)的开关电源和电子镇流器之类电器通常如此)，要滤除2～40次电流谐波传导干扰，噪声扼流圈截止频率fcn可能取得更低一些。
例如，美国联邦通信委员会(FCC)规定电磁干扰起始频率为300kHz；国际无线电干扰特别委员会(CISPR)规定为150kHz；美国军标规定为10kHz。
2. 噪声滤波器电路当扼流圈插入电路后，其提供的噪声抑制效果，不但取决于扼流圈阻抗ZF大小，也与扼流圈所在电路前后阻抗(即源阻抗和负载阻抗)有关。
网络分析指出：在工作频率范围内，传输线输入输出阻抗匹配，可以最大限度传输信号功率；对于噪声，我们自然会想到插入噪声滤波器，使其输入输出阻抗在噪声频率范围内失配，以最大限度抑制噪声。
因此，噪声滤波器结构和构成元件的选择要由噪声滤波器所在电路的源阻抗和负载阻抗而定。
从这个意义上说抗EMI滤波器实际上是噪声失配滤波器。
这里，我们特别提出噪声失配概念有利于对噪声与噪声滤波器相互作用的分析(见后面应用原理部分)。
噪声滤波器电路通常采用π形、T形、L形电路结构及他们的组合等，作成低通滤波器，基本电路结构形式如图1所示。
EMI电源滤波器的设计
EMI电源滤波器的设计EMI电源滤波器通常由三部分组成：差模滤波部分、共模滤波部分和终端滤波部分。
差模滤波器主要用于滤除差模模式的干扰信号，共模滤波器主要用于滤除共模模式的干扰信号，而终端滤波器用于进一步滤除残余的高频干扰信号。
在设计EMI电源滤波器时，首先需要确定所需的滤波频率范围以及所能容忍的最大干扰水平。
然后，选择合适的滤波器拓扑结构和元件。
常用的拓扑结构包括RC滤波器、LC滤波器、Pi型滤波器、T型滤波器等。
具体的设计步骤如下：1.确定滤波频率范围：根据应用需求和电磁兼容性（EMC）标准要求，确定滤波器应该滤除的频率范围。
2.选择滤波器拓扑结构：根据滤波频率范围选择合适的滤波器拓扑结构。
RC滤波器适用于低频滤波，LC滤波器适用于高频滤波，Pi型滤波器和T型滤波器适用于中频滤波。
3.计算元件数值：根据滤波器的拓扑结构和所需的滤波频率范围，计算出所需的电阻、电容和电感元件的数值。
这些元件的数值可以通过经验公式或者电路仿真工具进行计算。
4.选取合适的元件：根据计算的元件数值，选取合适的电阻、电容和电感元件。
在选取电感元件时，需要考虑元件的电流和电压容量，以保证滤波器的可靠性和稳定性。
5.组装滤波器电路：根据设计的滤波器电路图，组装电阻、电容和电感元件。
在组装过程中，需要确保元件的良好焊接和连接，以避免电流或电压泄漏。
6.测试和优化：组装完成后，对滤波器进行测试和优化。
通过使用示波器或者频谱分析仪等测试设备，可以检测滤波器的滤波效果和性能，并进行必要的优化调整。
总结起来，EMI电源滤波器的设计需要经过确定滤波频率范围、选择滤波器拓扑结构、计算元件数值、选取合适的元件、组装滤波器电路和测试优化等步骤。
通过合理的设计和优化，可以有效降低电源中的电磁干扰，提高电子设备的可靠性和稳定性。
EMI电源滤波器的设计
EMI电源滤波器的设计EMI（Electromagnetic Interference）电源滤波器是一种用来减少或阻止电源上的电磁干扰的设备。
电磁干扰可能会来自电源本身，也可能是外部电源信号通过电源线传播进来。
在电气和电子设备中，EMI电源滤波器的设计是非常重要的，它可以有效地减少电磁干扰对电子设备正常运行的干扰。
本文将介绍EMI电源滤波器的设计过程和相关考虑因素。
首先，EMI电源滤波器的设计需要明确滤波器的目标和要求。
不同的应用场景和要求可能需要不同类型或不同参数的滤波器，因此在设计之前需要明确这些要求。
一般来说，EMI电源滤波器的主要目标是滤除电源线上的高频干扰信号，保证电源线上的电能传输稳定和可靠。
接下来，设计者需要考虑滤波器的工作频率范围。
EMI电源滤波器一般工作在几十kHz至几十MHz的范围内，设计时需要选择适当的频率范围，并且根据实际应用场景确定滤波器的通带和阻带要求。
在设计过程中，选择合适的滤波器拓扑结构是非常重要的。
常见的EMI电源滤波器拓扑结构包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
低通滤波器用于滤除高频干扰信号，常见的结构包括RC低通滤波器和LC低通滤波器等。
带通滤波器可以滤除一定范围的频率信号，常见的结构包括LC带通滤波器和RL带通滤波器等。
带阻滤波器可以滤除一些特定频率范围的信号，常见的结构包括LC带阻滤波器和RL带阻滤波器等。
根据实际应用需求，选择合适的滤波器结构。
在滤波器的具体参数设计中，设计者还需要考虑滤波器的阻抗匹配问题。
滤波器与电源或负载间的阻抗匹配是保证滤波器正常工作的重要因素。
通过合适的阻抗匹配，可以最大限度地减小传输线上的能量反射，提高滤波器的传输效率，并减少干扰信号的发射和接收。
此外，设计者还需要根据实际应用场景确定滤波器的输入和输出连接方式。
常见的连接方式包括串联连接、并联连接和混合连接等。
选择合适的连接方式可以提高滤波器的实际性能和可靠性。
最后，为了确保EMI电源滤波器的正确设计和工作，设计者需要进行相关的测试和验证。
开关电源输入EMI滤波器设计与仿真(完整版)实用资料
开关电源输入EMI滤波器设计与仿真（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）开关电源输入EMI滤波器设计与仿真曹丽萍张勋陈晨刘韬摘要：开关电源中常用EMI滤波器抑制共模干扰和差模干扰。
三端电容器在抑制开关电源高频干扰方面有良好性能。
文中在开关电源一般性能EMI滤波器电路结构基础上，给出了使用三端电容器抑制高频噪声的滤波器结构。
并使用PSpice软件对插入损耗进行仿真，给出了仿真结果。
关键词：开关电源；EMI滤波器；三端电容器；插入损耗1、开关电源特点及噪声产生原因随着电子技术的高速发展，电子设备种类日益增多，而任何电子设备都离不开稳定可靠的电源，因此对电源的要求也越来越高。
开关电源以其高效率、低发热量、稳定性好、体积小、重量轻、利于环境保护等优点，近年来取得快速发展，应用领域不断扩大。
开关电源工作在高频开关状态，本身就会对供电设备产生干扰，危害其正常工作；而外部干扰同样会影响其正常工作。
开关电源干扰主要来源于工频电流的整流波形和开关操作波形。
这些波形的电流泄漏到输入部位就成为传导噪声和辐射噪声，泄漏到输出部位就形成了波纹问题。
考虑到电磁兼容性的有关要求，应采用EMI电源滤波器来抑制开关电源上的干扰。
文中主要研究的是开关电源输入端的EMI滤波器。
2、EMI滤波器的结构开关电源输入端采用的EMI滤波器是一种双向滤波器，是由电容和电感构成的低通滤波器，既能抑制从交流电源线上引入的外部电磁干扰，还可以避免本身设备向外部发出噪声干扰。
开关电源的干扰分为差模干扰和共模干扰，在线路中的传导干扰信号，均可用差模和共模信号来表示。
差模干扰是火线与零线之间产生的干扰，共模干扰是火线或零线与地线之间产生的干扰。
抑制差模干扰信号和共模干扰信号普遍有效的方法就是在开关电源输入电路中加装电磁干扰滤波器。
EMI滤波器的电路结构包括共模扼流圈(共模电感)L，差模电容Cx和共模电容Cy。
共模扼流圈是在一个磁环(闭磁路)的上下两个半环上，分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。
车载充电机输入EMI滤波器设计
１ 主 电 路 结构 图
车载充电机的主电路 结构 如图 １ 所示 ， 采用两级功率变
的干扰信号 ， 对此我们设计的车载充电机输入端 Ｅ ＭＩ 滤波器
如图 １ 虚线框所示 ， 其中， Ｊ 。 ， ： 为共模 电感 ， 共模扼流圈是在
一
个磁环（ 闭磁路） 的上下两个 半环上 ， 分别绕制相 同匝数但
静题 串
车载充 电机输 入 Ｅ ＭＩ 滤波器设计
梅 建伟 ， 蒋伟 荣 ，程登 良， 张 凯
（ 湖北汽 车 工业 学院 电气与信 息工程 学 院 ， 湖北 十堰 ４ ４ ２ ０ ０ ２ ）
摘
要： 对锂 电池 车载 充 电机 的 ＿ Ｔ － 作原 理进 行 了介 绍 ， 结合 车载 充 电机 的工作 过程 分 析 了输入 端 干
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｏ ｎ—ｂｏ ｒ ａ ｄ ｃ ｈａ ｒ ｇ ｅ ｒ ； ＥＭ Ｉ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ； ｃ ｏｌ ｎｎ ｌ ｏ ｎ ｍ ｏｄ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ；ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｍｏ ｄｅ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ＥＭ Ｉ Ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｏ ｎ 。 Ｂｏ ｒ ａ ｄ Ｃｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｒ
ＭＥ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｗｅ ｉ ， Ｊ Ｉ Ａ ＮＧ Ｗｅ ｉ — ｒ ｏ ｎ ｇ ， Ｃ ＨＥ ＮＧ Ｄｅ ｎ ｇ — ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｚ ＨＡＮＧ Ｋａ ｉ
一
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第１ ６ 卷
第１ ・ ２ 期
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输入EMI滤波器电路设计规范
摘要：本文介绍了一种单相输入EMI电源滤波器电路，该电路一般作为中小功率电源的输入部分电路，以满足电源的EMC要求。
缩略词解释
EMC：ElectromagneTIc CompaTIbility，电磁兼容性
EMI：ElectromagneTIc Interference，电磁干扰
1.适用范围
该单元电路参数只要做适当调试、更改，便可用于绝大部分中小功率电源。
2.满足的技术指标（特征指标）
电源的规格为：
输入：AC 120V~290V
输出：48V/50A
输出功率：2900W
3. 详细电路图
图1 单元电路原理图
4. 工作原理简介
电源滤波器是一种由无源元件构成的低通滤波网络。
它毫无衰减地将50Hz，400Hz 的交流电源功率传输到设备上，却大大衰减通过电源线传输的EMI信号，保护设备免受其害。
同时，它又能抑制设备本身产生的EMI信号，防止它进入电网，污染电磁环境，危害其他的设备。
电源EMI滤波器是电子设备满足有关电磁兼容标准的行之有效的器件。
组成电源EMI滤波器的核心元件为：共模电感，差模电感，X和Y电容。
其中共模电感和Y电容共同构成LC两阶低通滤波器，主要用来抑制共模噪声，绕制时除了尽量减小杂散电容外，还应适当控制不平衡电感（一般为1％左右〕，虽然不平衡电感有抑制差模噪音的作用，但不平衡电感太大，容易导致共模电感出现磁芯饱和现象。
对差模噪音的抑制和。