EMI滤波器电路原理及设计

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 滤波器原理插入损耗，共模干扰，差模干扰在测试传导干扰时候，应用的频段为 150KHz~ 30MHz ,当电子设备干扰 噪声频率小于30MHz 时，主要干扰音频频段，电子设备的电源线对于这类波长的 电磁波来说，一般还不足一个波的波长（30MHz 波长为10米），向空中辐射效率 很低。

噪声主要是通过导线传播，若能测得电源线上感应的噪声电压，就能衡量 这一频段的电磁噪声干扰程度，这类噪声也就是传导噪声，在测试传导干扰时候， 应用的频段为150KHz~ 30MHz 。

传导噪声由差模噪声和共模噪声构成。

差模噪声存在于相线 L 和中线N 之 间（也可视为存在于L 与地线（PE ）, N 与地线（PE ）之间，大小相等，相位差 180° ）;共模干扰噪声存在于L 与PE ，N 与PE 之间，大小相等，相位相同。

1插入损耗为了更好的设计滤波器，我们应用插入损耗这个概念，其定义为在未加入和 加入滤波器干扰源对负载的电压的比，然后取对数，定义如下图：信号<b)图1、插入损耗定义图当未接EMI 滤波器时，接收机测得信号源的输出电压为 曰，将EMI 滤波器 接入之后，接收机测得的信号电压为 E 2，如果信号源的输出阻抗等于接收机的 输入阻抗，例如都是50 Q,则EMI 滤波器的插入损耗为：各种滤波器的插入损耗如下图:图2 :波器的阶数与插入损耗的关系I L =20lg'Ei匹fe10fc lOOfc lOODfc由上图可以看出，随着滤波器阶数的上升，其插入损耗也跟着增加，实际上, 每增加一阶，插入损耗相应会增加 6 dB/倍频2、共模噪声( common mode interference)A、电路等效：功率噪声是电源中影响最大的一种噪声，其等效图如下：图加共模干扰等救电路討其等效电路为一个有并联电容C P和并联电阻R P的电流源，呈高阻抗容性。

在反激电源中，如图4，当开关管V i由导通变为截止时，其集电极电压升高，向开关管与散热器的分布电容(可达几千pF)C P1充电，形成共模电流(I cml+|cm2)，在LISN中被检测出来。

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滤波器的设计原理随着电子设备、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及，电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。

特别是瞬态噪声干扰，其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高(几百伏至几千伏)、随机性强，对微机和数字电路易产生严重干扰，常使人防不胜防，这已引起国内外电子界的高度重视。

电磁干扰滤波器(EMI Filter)是近年来被推广应用的一种新型组合器件。

它能有效地抑制电网噪声，提高电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性，可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。

1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用1.11 构造原理电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz，最高可达150MHz。

根据传播方向的不同，电源噪声可分为两大类：一类是从电源进线引入的外界干扰，另一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声。

这表明噪声属于双向干扰信号，电子设备既是噪声干扰的对象，又是一个噪声源。

若从形成特点看，噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种。

串模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声，共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。

因此，电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性(EMC)的要求，也必须是双向射频滤波器，一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰，以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

此外，电磁干扰滤波器应对串模、共模干扰都起到抑制作用。

1.2 基本电路及典型应用电磁干扰滤波器的基本电路如图1所示。

该五端器件有两个输入端、两个输出端和一个接地端，使用时外壳应接通大地。

电路中包括共模扼流圈(亦称共模电感)L、滤波电容C1~C4。

Ｌ对串模干扰不起作用，但当出现共模干扰时，由于两个线圈的磁通方向相同，经过耦合后总电感量迅速增大，因此对共模信号呈现很大的感抗，使之不易通过，故称作共模扼流圈。

它的两个线圈分别绕在低损耗、高导磁率的铁氧体磁环上，当有电流通过时，两个线圈上的磁场就会互相加强。

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。

三相电机emi滤波EMI滤波是一种用于消除电子设备中的电磁干扰（EMI）的技术。

在三相电机系统中，EMI滤波器起到了重要的作用。

本文将详细介绍三相电机EMI滤波的原理、设计和应用。

一、原理EMI滤波器的基本原理是利用电容器和电感器来滤除电磁干扰信号。

在三相电机系统中，EMI滤波器通常安装在电机的电源线上。

当电机运行时，会产生许多高频噪声信号，这些信号会通过电源线传播到其他设备中，导致电磁干扰。

EMI滤波器通过在电源线上串联电感器和并联电容器的方式，形成一个低通滤波器，可以滤除这些高频噪声信号，从而减少电磁干扰。

二、设计设计一个合理的三相电机EMI滤波器需要考虑多个因素。

首先，需要确定滤波器的截止频率。

截止频率决定了滤波器对高频噪声信号的滤除能力。

其次，需要选择适当的电感器和电容器参数。

电感器的选取要考虑电流和阻抗的要求，电容器的选取要考虑电压和容值的要求。

最后，需要合理布局滤波器的电路板，以减少电磁干扰。

三、应用三相电机EMI滤波器广泛应用于各种电子设备中。

在工业控制系统中，三相电机是常见的驱动设备，其高频噪声信号容易对其他设备产生干扰。

通过在电机的电源线上安装EMI滤波器，可以有效地减少电磁干扰，提高整个系统的稳定性和可靠性。

此外，在电力变频器、UPS电源、电力传输设备等领域，三相电机EMI滤波器也得到了广泛应用。

三相电机EMI滤波器是一种重要的电磁兼容技术，可以有效地减少电磁干扰，提高电子设备的性能和可靠性。

在设计和应用过程中，需要合理选择滤波器的参数，并注意电路的布局，以确保滤波器的有效性。

三相电机EMI滤波器的发展将进一步推动工业控制和电力传输等领域的发展。

一阶emi滤波和二阶emi滤波一阶EMI滤波和二阶EMI滤波EMI（Electromagnetic Interference）滤波器是电子设备中常用的一种电路元件，用于抑制电磁干扰信号，保证电子设备的正常工作。

其中，一阶EMI滤波和二阶EMI滤波是两种常见的滤波器类型。

本文将详细介绍一阶EMI滤波和二阶EMI滤波的原理和应用。

一、一阶EMI滤波器一阶EMI滤波器是最简单的EMI滤波器之一。

它由一个电感和一个电容组成，通常被称为LC滤波器。

其原理是利用电感的阻抗变化和电容的阻抗变化，来抑制高频电磁干扰信号。

具体而言，当高频信号通过电感时，电感的阻抗会随着频率的增加而增加，从而形成一个高频阻抗。

而当高频信号通过电容时，电容的阻抗会随着频率的增加而减小，形成一个低频阻抗。

这样，通过电感和电容串联连接后，高频信号会被阻断，而低频信号则会通过，从而实现滤波的效果。

一阶EMI滤波器常见的应用场景是在电源线路上。

由于电源线路中常常存在较高的高频噪声干扰，因此在电源线路输入端添加一阶EMI滤波器，可以有效地滤除这些高频噪声，保证电子设备的正常工作。

此外，一阶EMI滤波器也可以用于音频信号的滤波，以提高音频设备的音质。

二、二阶EMI滤波器二阶EMI滤波器相较于一阶EMI滤波器，具有更好的滤波效果。

它由两个电感和两个电容组成，通常被称为LC-LC滤波器。

二阶EMI 滤波器的原理是在一阶滤波器的基础上，通过增加一个电感和一个电容，来进一步增强滤波效果。

二阶EMI滤波器的工作原理与一阶滤波器类似，但由于增加了一个电感和一个电容，其滤波效果更好。

通过适当选择电感和电容的数值，可以实现对特定频率范围内的干扰信号的滤除。

二阶EMI滤波器常被用于对频率较高的EMI信号进行滤波，如无线通信设备、雷达设备等。

除了LC-LC滤波器外，二阶EMI滤波器还可以采用其他电路结构，如LC-RC滤波器和LC-RL滤波器。

根据不同的滤波需求，可以选择合适的二阶EMI滤波器结构。