直流EMI滤波器的设计原则、网络结构、参数选择

1 设计原则-满足{zd0}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：

双向滤波功能——电网对电源、电源对电网都应该有滤波功能。

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。

{zd0}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：

{dy}，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）。

两者综合考虑取R值，一般情况下，电阻R的取值为75－200 K 之间。功率为2－3 W。金属膜电阻。

b）Cx 电容的取值

在允许的情况下，容量要求越大越好，其值很难确切地估算出来，一般情况下，要求取值在l－5uf之间（对每个电容）。电容的耐压值必须经过雷击浪涌后取值，有残压，其瞬时值一般在1000V／s时不损坏，按二级降额的原则选取，取值在275 V，频率特性与电容的取值有关，取值越小，频率特性越好。

c）Cy 电容的取值

在允许的情况下，容量要求越大越好，其值很难确切地估算出来，但是不能太大，太大则漏电流较大，一般情况下，要求取值在2 200－4 700 pf 之间（对每个电容）。电容的耐压值必须经过雷击浪涌后取值，有残压，其瞬时值一般在1000V／S 时不损坏，按二级降额的原则选取，取值275 V，频率特性与电容的取值有关，取值越小，频率特性越好。Cx 电容和Cy 电容，一般都是通过较小的电容并联来满足容量的要求，这样滤波器的高频特性好。