EMI电源滤波器基本知识介绍

EMI电源滤波器基本知识介绍

电磁干扰（EMI）电源滤波器（以下简称滤波器）是由电感、电容组成的无源器件。实际上它起两个低通滤波器的作用，一个衰减共模干扰另一个衰减差模干扰。它能在阻带（通常大于10KHz）范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。EMI电源滤波器是电子设备设计工程师控制传导干扰和辐射电磁干扰

的首选工具

（一）EMI电源滤波器部分技术参数简介

插入损耗

滤波器的插入损耗是不加滤波器时从噪声源传递到负载的噪声电压与接入滤波器时负载上的噪声电压之比。插入损耗衡量EMI电源滤波器电性能的重要参数，用下式表示：Eo

IL＝20log---

E 式中:Eo------不加滤波器时，负载上的干扰噪声电平。

E------接入滤波器后，同一负载上的干扰噪声电平。

干扰方式有共模干扰和差模干扰两种，其定义为：共模干扰：叠加于火线（P）、零线（N）和地线（E）之间的干扰电压。

差模干扰：叠加于火线（P）和零线（N）之间的干扰电压。

因此插入损耗又分为共模插入损耗和差模插入损耗，插入损耗的测试原理图

如下：

泄漏电流：滤波器的泄漏电流是指在250VAC的电压下，火线和零线与外壳间流过的电流。它主要取决于滤波器中的共模电容。从插入损

耗考虑，共模电容越大，电性能越好，此时，漏电流也越大。但从安全方面考虑，泄漏电流又不能过大，否则不符合安全标准要求。尤其是一些

医疗保健设备，要求泄漏电流尽可能小。因此，要根据具体设备要求来确定共模

电容的容量。泄漏电流测试电路如下所示

耐压测试

为确保（交流）电源滤波器的质量，出厂前全部进行耐压测试。测试标准为：

火线与地线（或零线与地线）之间施加频率为50Hz的1500VAC高压，时

间一分钟，不发生放电现象和咝咝声。

火线与零线之间施加1450V直流高压，时间一分钟，不发生放电现象和咝

咝声

（二）EMI电源滤波器的选用

根据设备的额定工作电压、额定工作电流和工作频率来确定滤波器的类型。滤波器的额定工作电流不要取的过小，否则会损坏滤波器或降低滤波器的寿命。但额定工作电流也不要取的过大，这是因为电流大会增大滤波器的体积或降低滤波器的电性能，为了既不降低滤波器的电性能，又能保证滤波器安全工作，一般按设备额定电流的1.2倍来确定滤波器的额定工作电流。

根据设备现场干扰源情况，来确定干扰噪声类型，是共模干扰还是差模干扰，这样才能有针对性的选用滤波器。如不能确定干扰类型，可通过实际试探来确定

滤波器型号，这种方法往往是一种既实际又有效的方法。

根据设备最大泄漏电流的允许值来选择滤波器，尤其对一些医疗保健设备更

是如此

（三）EMI电源滤波器使用的注意事项

·电源滤波器的安装位置要靠近电源入口处，尽量缩短引线长度。

·确保滤波器外壳与机箱外壳良好接触，外壳接保护地。

·滤波器耐压测试标准是（线-地）1500VAC，（线-线）1450VDC，时间一分钟。由于这种测试对内部器件带有一定损伤，用户测试次数不能过多，时间不能过长。否则会降低滤波器的寿命，甚至损坏滤波器。

话题：解析几种有效开关电源电磁干扰抑制

解析几种有效开关电源电磁干扰抑制

前关于开关电源EMI（Electromagnetic Interference）的研究，有些从EMI产生的机理出发，有些

从EMI产生的影响出发，都提出了许多实用有价值的方案。这里分析与比较了几种有效的方案，并为开关

电源EMI的抑制措施提出新的参考建议。

◆开关电源电磁干扰的产生机理

开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可

分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明：

1、二极管的反向恢复时间引起的干扰

高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,

由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流

子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。

2、开关管工作时产生的谐波干扰

功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在

阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐

波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生

尖峰干扰。

3、交流输入回路产生的干扰

无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。

开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称

之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这

种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。

4、其他原因

元器件的寄生参数，开关电源的原理图设计不够完美，印刷线路板（PCB）走线通常采用手工布

置，具有很大的随意性，PCB的近场干扰大，并且印刷板上器件的安装、放置，以及方位的不合理

都会造成EMI干扰。

◆开关电源EMI的特点

作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度较大；干

扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为

清楚；开关频率不高（从几十千赫和数兆赫兹），主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;而印刷线路板

(PCB)走线通常采用手工布线,具有更大的随意性,这增加了PCB 分布参数的提取和近场干扰估计的难度。

◆EMI测试技术

目前诊断差模共模干扰的三种方法：射频电流探头、差模抑制网络、噪声分离网络。用射频电流探头

是测量差模共模干扰最简单的方法，但测量结果与标准限值比较要经过较复杂的换算。差模抑制网络结