开关电源EMI滤波器的正确选择与使用

图1开关电源EMI滤波器网络结构图2共模滤波网络结构3抑制开关电源EMI的滤波措施滤波是抑制干扰的一种有效措施，尤其是对开关电源EMI信号的传导干扰和辐射干扰。

任何电源线上传导干扰信号，均可示。

差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰；共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰。

在一小、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。

因此，欲控制在有关EMC标准规定的极限电平以下，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。

开关电源的100kHz。

EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10kHz算起。

对开关电源产生的高频段EMI信号，只要选择适当为简单的EMI滤波器，就可得到满意的效果。

3　1EMI滤波器的结构及工作原理图1为开关电源EMI滤波器的基本网络结构。

该滤波器是由集中参数元件构成的无源低通网络，其中L1和L2是绕在同一磁环上的2只独立线圈，称为共模电感线圈或共独立的差模抑制电感。

如果把该滤波器一端接入干扰源，负载端接被干扰设备，那么L1和Cy，L2和Cy就分别构成L—E和滤波器，用来抑制电源线上存在的共模EMI信号，使之受到衰减，被控制到很低的电平上。

共模滤波网络结构等效电路如图2所示，它由LCM和Cy组成。

图中右边是开关电源的共模噪声等效电路，并联电容Cp包括布电容及高频变压器初次级间的分布电容；Rp是电流源的并联电阻。

开关电源共模噪声等效电路的源内阻ZSMPS是高阻抗图1中，L1、L2两个线圈所绕匝数相同、绕向相反，使滤波器接入电路后，两只线圈内电流产生的磁通在磁环内相互抵消状态，从而使两只线圈的电感值保持不变。

但是，由于种种原因，如磁环的材料不可能做到绝对均匀，两个线圈的绕制L1和L2的电感量是不相等的，于是，（L1—L2）形成差模电感LDM，它和L3与L4形成的独立差模抑制电感与Cx电容器又组低通滤波器，用来抑制电源线上存在的差模EMI信号。

大功率开关电源的EMC测试分析及正确选择EMI滤波器开关电源具有体积小、重量轻、效率高等优点，广泛应用于各个领域。

由于开关电源固有的特点，自身产生的各种噪声却形成一个很强的电磁干扰源。

所产生的干扰随着输出功率的增大而明显地增强，使整个电网的谐波污染状况愈加严重。

对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁，因此解决开关电源的电磁干扰是减小电网污染的必要手段，本文对一台15kW开关电源的EMC测试，分析其测试结果，并介绍如何合理地正确选择EMI滤波器，以达到理想的抑制效果。

1 开关电源产生电磁干扰的机理图1为所测的15kW开关电源的传导骚扰值，由图中可以看出在0、15～15MHz大范围超差。

这是因为开关电源所产生的干扰噪声所为。

开关电源所产生的干扰噪声分为差模噪声和共模噪声。

图1未加任何抑制措施所测得的传导骚扰1.1共模噪声共模噪声是由共模电流，IcM所产生，其特征是以相同幅度、相同相位往返于任一电源线（L、N）与地线之间的噪声电流所产生。

图2为典型的开关电源共模噪声发射路径的电原理图。

图2 共模噪声电原理图由于开关电源的频率较高，在开关变压器原、副边及开关管外壳及其散热器（如接地）之间存在分布电容。

当开关管由导通切换到关断状态时，开关变压器分布电容（漏感等）存储的能量会与开关管集电极与地之问的分布电容进行能量交换，产生衰减振荡，导致开关管集电极与发射极之间的电压迅速上升。

这个按开关频率工作的脉冲束电流经集电极与地之问的分布电容返回任一电源线，而产牛共模噪声。

1.2差模噪声差模噪声是由差模电流IDM昕产生，其特征是往返于相线和零线之间且相位相反的噪声电流所产生。

1.2.1差模输入传导噪声图3为典型的开关电源差模输入传导噪声的电原理图。

其一是当开关电源的开关管由关断切换到导通时，回路电容C 通过开关管放电形成浪涌电流，它在回路阻抗上产生的电压就是差模噪声。

图3差模输入传导噪声电原理图其二是工频差模脉动噪声，它是由整流滤波电容c 在整流电压上升与下降期问的充放电过程中而产生的脉动电流与放电电流，也含有大量谐波成分构成差模噪声。

EMI电源滤波器的选型EMI电源滤波器的主要性能指标一般包括插入损耗、频率特性、阻抗匹配、额定的电流值、绝缘电阻值、漏电流、物理尺寸及重量、使用环境以及本身的可靠性。

在使用时考虑最多的是额定的电压及电流值、插入损耗、漏电流三项。

当我们选用电源滤波器时，应主要考虑三个方面的指标：一、首先是电压/电流电源有交流直流之分，与此相对应，许多厂家的电源滤波器也分为交流和直流两种。

从原理上讲，交流电源滤波器既可用在交流电源上，也可在直流电源上使用；但直流电源滤波器不能用在交流的场合，这主要因为直流滤波器中的电容器的耐压较低，并且有可能其交流损耗较大，导致过热。

即使直流滤波器耐压没有问题，由于直流滤波器中使用了容量较大的共模滤波电容器，如果在交流的场合会产生漏电流超标的问题。

因此，直流电源滤波器绝对不能用在交流的场合。

交流滤波器用在直流场合，从安全的角度看没有问题，但要付出成本和体积的代价；在样机阶段，如果手头正好有交流滤波器，可以代替直流滤波器。

当电源滤波器的工作电流超过额定电流时，不仅会造成滤波器过热，而且会导致滤波器的低频滤波性能降低。

这是因为滤波器中的电感在较大电流的情况下，磁芯会发生饱和现象，使实际电感量减小。

因此，确定滤波器的额定工作电流时，要以设备的最大工作电流为准，确保滤波器在最大电流状态下具有良好的性能，否则当干扰在最大工作电流状态下出现时，设备会受到干扰或传导发射超标。

在确定滤波器的额定电流时，要留有一定的余量；特别是人们习惯上对交流电称“有效值”，而不是交流电的“峰值”，留有一定余量是非常有必要的。

一般滤波器的额定电流值应取实际电流值的1.5倍。

二、其次是插入损耗从抑制干扰的角度考虑，插入损耗是最重要的指标。

插入损耗分为差模插入损耗和共模插入损耗。

选用电源滤波器是怎样确定所需要的插入损耗呢？首先在设备的电源入口处不安装滤波器，对设备进行传导发射和传导敏感度的测量，并与要满足的标准进行比较，看两者之间相差多少分贝，滤波器的作用是弥补上这个差距。

EMI滤波器适用范围与应用要求选择该类合适的型号与参数的EMI滤波器可用于吸收古瑞瓦特生产的小功率光伏逆变器的交流输出回路产生的浪涌与尖峰谐波电压标准的EMI滤波器通常由串联电抗器和并联电容器组成的低通滤波电路，其作用是允许设备正常工作时的频率信号进入设备，而对高频的干扰信号有较大的阻碍作用。

一、基本信息模块中文名称：EMI滤波器输出阻抗：50(kΩ)输入阻抗：40(kΩ)总频差：343(MHz)二、序言：电源线是干扰传入设备和传出设备的主要途径，通过电源线，电网的干扰可以传入设备，干扰设备的正常工作，同样设备产生的干扰也可能通过电源线传到电网上，干扰其他设备的正常工作。

因此：必须在设备的电源进线处加入EMI滤波器。

三、EMI滤波器的基本技术参数：输出阻抗:50(kΩ)输入阻抗:40(kΩ)阻带衰减:30(dB)插入损耗:50(dB)基准温度:70(℃)激励电平:50(mW)负载谐振电阻:430(Ω)负载电容:53.5(pF)总频差:343(MHz)温度频差:54(MHz)调整频差:554(MHz)标称频率:50(MHz)工作频率:工频50/60Hz或者中频400Hz种类:滤波器型号:SH-100四、典型结构1、低通滤波器：EMI滤波器是一种由电感和电容组成的低通滤波器，它能让低频的有用信号顺利通过，而对高频干扰有抑制作用。

EMI滤波器的典型结构如图所示。

EMI滤波器的作用，主要体现在以下两个方面:1.1、抑制高频干扰抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响;1.2、抑制设备干扰抑制设备(尤其是高频开关电源)对交流电网的干扰。

2、性能指标任何一种产品都有它特定的性能指标，或者是客户所期望的，或者是某些标准所规定的。

EMI滤波器最重要的技术指标是对干扰的抑制能力，常常用所谓的插入损耗(Insertion Loss)来表示。

它的定义是:没有接入滤波器时从干扰源传输到负载的功率P1和接入滤波器后从干扰源传输到负载的功率P2之比，用分贝(dB)表示。

如何选择和使用合适的电源滤波器电源滤波器是电子设备中非常重要的一个组成部分，它能够过滤电源中的干扰信号和杂波，确保设备正常运行和提供稳定的电源。

本文将讨论如何选择和使用合适的电源滤波器。

一、电源滤波器的作用电源滤波器主要的作用是过滤电源中的干扰信号和杂波，从而确保电子设备能够正常运行和提供稳定的电源。

二、选择合适的电源滤波器的因素在选择合适的电源滤波器时，需要考虑以下几个因素：1. 频率范围：根据设备所处的电源频率范围选择相应的电源滤波器。

一般来说，工业设备使用的电源频率为50Hz，而家用设备使用的电源频率为60Hz。

2. 滤波等级：滤波等级越高，滤波效果越好。

一般来说，滤波等级可以分为三级，即C级、L级和T级。

对于普通家用电子设备而言，C级电源滤波器已足够满足需求。

3. 额定电流：根据设备的额定电流选择合适的电源滤波器。

一般来说，电源滤波器的额定电流应大于设备的额定电流，以确保其能够正常工作。

4. 外壳材质：电源滤波器的外壳材质应具有良好的散热性能，以保证其能够长时间稳定运行。

常见的外壳材质有金属和塑料两种。

5. 尺寸：根据设备的空间限制选择合适尺寸的电源滤波器。

一般来说，电源滤波器的尺寸应尽量小巧，以节省空间。

三、正确使用电源滤波器的方法除了选择合适的电源滤波器外，正确使用电源滤波器也非常重要。

以下是正确使用电源滤波器的方法：1. 安装位置：将电源滤波器安装在离电源接口最近的地方，以最大程度地过滤掉电源中的干扰信号和杂波。

2. 接线方法：正确接线是确保电源滤波器能够正常工作的关键。

在接线时，应按照电源滤波器的接线图进行连接，确保每个引脚都连接到正确的位置。

3. 环境温度：电源滤波器的工作温度应在规定范围内，避免过高的温度会影响其正常工作。

因此，在使用过程中，要注意不要将电源滤波器暴露在高温环境中。

4. 定期检测：定期检测电源滤波器的工作状态，如果发现异常情况（如漏电等），应及时更换或修理。

四、结语选择和使用合适的电源滤波器对于电子设备的正常运行和提供稳定的电源至关重要。

开关电源ＥＭＩ滤波器的正确选择与使用（连载二）２额定电流与环境温度ＥＭＩ滤波器一般采用高导磁率软磁材料锰锌铁氧体，初始导磁率μi＝７００～１００００，但其居里点温度不高，优质的仅为１３０℃左右。

导磁率越高，居里点温度越低，典型曲线如图１０所示。

除特殊说明外，ＥＭＩ滤波器说明书给出的额定电流均指室温＋２５℃的值；同样，给出的典型插入损耗或曲线也均指室温＋２５℃的值。

随着环境温度的升高，主要由电感导线的损耗、磁芯损耗以及周围环境温度等原因导致温度高于室温，结果难于确保插入损耗的性能，甚至烧坏滤波器。

由于滤波电容的最高工作温度受到限制也是＋８５℃。

我们应该根据实际可能的最大工作电流和工作环境温度来选择滤波器额定电流。

图10 居里点温度曲线图11额定电流与温度的关系工作电流、额定电流与环境温度之间存在如下关系：式中：Ｉp——容许的最大工作电流；ＩＲ——室温＋２５℃时的额定电流；Ｔmax——容许的最高工作温度，＋８５℃；Ｔa——环境温度；ＴＨ——室温（＋２５℃）。

也可用曲线表示（参见图１１）。

曲线表示Ｉp/IR∝Ｔa。

举例说明：＋２５℃Ｉp＝IR；+45℃Ip=0.816IR；＋５５℃Ｉp=0.5IR；+85℃Ｉp＝０.0因此，要根据工作温度来正确选择滤波器的额定电流；或者用改善滤波器的散热条件（工作环境）来确保滤波器的安全使用。

这样，滤波器务必安装在有散热作用的机架、机壳上，切忌安装在绝缘材料上。

３耐压、泄漏电流与安全3.1耐压与安全由于ＥＭＩ滤波器安装在ＡＣ电网的输入端，所以除了承受开关电源（滤波器的负载）产生的尖峰脉冲干扰电压外，还要承受来自电网的浪涌电压（电流），特别是浪涌电压，其持续时间长（ms级），能量大（２０００伏浪涌电压是经常出现的）。

这些干扰电压由滤波器的Ｃx、Ｃy承受。

因此，要求使用专为ＥＭＩ滤波器设计的Ｃx、Ｃy。

目前，据了解，因内尚没有这类电容器生产厂家。

电容Ｃx或Ｃy被浪涌电压击穿产生的后果，是Ｃx被击穿短路，相当于ＡＣ电网被短路，至少造成设备停止工作；Ｃy击穿短路，相当于将ＡＣ电网的电压加到设备的外壳，它直接威胁人身安全的同时，波及所有与金属外壳为参考地的电路安全，往往导致某些电路的烧毁。

EMI滤波器适用范围与应用要求选择该类合适的型号与参数的EMI滤波器可用于吸收古瑞瓦特生产的小功率光伏逆变器的交流输出回路产生的浪涌与尖峰谐波电压标准的EMI滤波器通常由串联电抗器和并联电容器组成的低通滤波电路，其作用是允许设备正常工作时的频率信号进入设备，而对高频的干扰信号有较大的阻碍作用。

一、基本信息模块中文名称：EMI滤波器输出阻抗：50(kΩ)输入阻抗：40(kΩ)总频差：343(MHz)二、序言：电源线是干扰传入设备和传出设备的主要途径，通过电源线，电网的干扰可以传入设备，干扰设备的正常工作，同样设备产生的干扰也可能通过电源线传到电网上，干扰其他设备的正常工作。

因此：必须在设备的电源进线处加入EMI滤波器。

三、EMI滤波器的基本技术参数：输出阻抗:50(kΩ)输入阻抗:40(kΩ)阻带衰减:30(dB)插入损耗:50(dB)基准温度:70(℃)激励电平:50(mW)负载谐振电阻:430(Ω)负载电容:53.5(pF)总频差:343(MHz)温度频差:54(MHz)调整频差:554(MHz)标称频率:50(MHz)工作频率:工频50/60Hz或者中频400Hz种类:滤波器型号:SH-100四、典型结构1、低通滤波器：EMI滤波器是一种由电感和电容组成的低通滤波器，它能让低频的有用信号顺利通过，而对高频干扰有抑制作用。

EMI滤波器的典型结构如图所示。

EMI滤波器的作用，主要体现在以下两个方面:1.1、抑制高频干扰抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响;1.2、抑制设备干扰抑制设备(尤其是高频开关电源)对交流电网的干扰。

2、性能指标任何一种产品都有它特定的性能指标，或者是客户所期望的，或者是某些标准所规定的。

EMI滤波器最重要的技术指标是对干扰的抑制能力，常常用所谓的插入损耗(Insertion Loss)来表示。

它的定义是:没有接入滤波器时从干扰源传输到负载的功率P1和接入滤波器后从干扰源传输到负载的功率P2之比，用分贝(dB)表示。

开关电源中滤波电容的选择方式、计算公式和注意事项
滤波电容在开关电源中非常重要，但是如何选择和使用滤波电容，特别是输出滤波电容的选择和使用特别关键。

开关电源中滤波电容的选择：
1. 一般情况下，滤波电容耐压越高越安全，但是意味着体积也就越大，同体积的话，耐压越高容量就越小。

所以，考虑实际情况发热话，滤波电容的耐压一般选取大于工作电压1.5倍左右就行。

2. 滤波电容的容量根据电源输出的电流大小，选择相应容量的电容。

理论上也是容量越大越好，但是实际上也不是这么回事(物极必反吧)。

a、电容容量越大，体积也就越大，开机冲击电流和冲击电压会很大，电源的待机功耗也就增加，
3. 开关电源波形更尖锐，对电容的容量要求要大些。

4. 滤波电容的通用选取原则是:C≥2.5T/R，其中: C为滤波电容,单位为UF; T为频率, 单位为Hz，R为负载电阻,单位为Ω；(这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R)
5. 现在有很多计算人员的做法是将一大一小两个电容并联，小电容滤高频波，大电容滤低配，大小电容一般要求相差两个数量级以上，这样的话可以获得更大的滤波效果。

6. 滤波电源一般为电解电容，比如说铝电解电容和钽电解电容，要求高的可选择钽电解电容。

开关电源ＥＭＩ滤波器的正确选择与使用２额定电流与环境温度ＥＭＩ滤波器一般采用高导磁率软磁材料锰锌铁氧体，初始导磁率μi＝７００～１００００，但其居里点温度不高，优质的仅为１３０℃左右。

导磁率越高，居里点温度越低，典型曲线如图１０所示。

除特殊说明外，ＥＭＩ滤波器说明书给出的额定电流均指室温＋２５℃的值；同样，给出的典型插入损耗或曲线也均指室温＋２５℃的值。

随着环境温度的升高，主要由电感导线的损耗、磁芯损耗以及周围环境温度等原因导致温度高于室温，结果难于确保插入损耗的性能，甚至烧坏滤波器。

由于滤波电容的最高工作温度受到限制也是＋８５℃。

我们应该根据实际可能的最大工作电流和工作环境温度来选择滤波器额定电流。

图10 居里点温度曲线图11额定电流与温度的关系工作电流、额定电流与环境温度之间存在如下关系：式中：Ｉp——容许的最大工作电流；ＩＲ——室温＋２５℃时的额定电流；Ｔmax——容许的最高工作温度，＋８５℃；Ｔa——环境温度；ＴＨ——室温（＋２５℃）。

也可用曲线表示（参见图１１）。

曲线表示Ｉp/IR∝Ｔa。

举例说明：＋２５℃Ｉp＝IR；+45℃Ip=0.816IR；＋５５℃Ｉp=0.5IR；+85℃Ｉp＝０.0因此，要根据工作温度来正确选择滤波器的额定电流；或者用改善滤波器的散热条件（工作环境）来确保滤波器的安全使用。

这样，滤波器务必安装在有散热作用的机架、机壳上，切忌安装在绝缘材料上。

３耐压、泄漏电流与安全3.1耐压与安全由于ＥＭＩ滤波器安装在ＡＣ电网的输入端，所以除了承受开关电源（滤波器的负载）产生的尖峰脉冲干扰电压外，还要承受来自电网的浪涌电压（电流），特别是浪涌电压，其持续时间长（ms级），能量大（２０００伏浪涌电压是经常出现的）。

这些干扰电压由滤波器的Ｃx、Ｃy承受。

因此，要求使用专为ＥＭＩ滤波器设计的Ｃx、Ｃy。

目前，据了解，因内尚没有这类电容器生产厂家。

电容Ｃx或Ｃy被浪涌电压击穿产生的后果，是Ｃx被击穿短路，相当于ＡＣ电网被短路，至少造成设备停止工作；Ｃy击穿短路，相当于将ＡＣ电网的电压加到设备的外壳，它直接威胁人身安全的同时，波及所有与金属外壳为参考地的电路安全，往往导致某些电路的烧毁。

EMI滤波器的应用及选择指南一、EMI滤波器的电路结构形式（右图所示）：1、C型滤波器C型滤波器由三端电容和穿心电容构成，适合于抑制高频。

C型滤波器两端均可视为低阻抗，接高阻抗源和负载。

2、L型滤波器由一个电感器和一个电容器组成。

这种滤波器可以提供高的输入阻抗，也可提供低的输入阻抗，取决于电路的安装方向。

LT电路适用于高阻抗负载，低阻抗源的情况。

LB电路适用于低阻抗负载，高阻抗源的情况。

3、π型滤波器π型滤波器由一个电感器两个电容器构成。

它的输入端和输出端都呈低阻抗性，因为元件比L型或C型多，故抑制性能要好的多。

但在开关电路中有时会出现“振铃”现象。

4、带瞬变抑制器的π型滤波器这种π型滤波器在其输入端增加了一个瞬变抑制器，它具有较好的高频抑制性能，同时可以防止电压尖峰。

5、T型滤波器这种滤波器包括两个电感器和一个电容器，它的两端都是高阻抗，其插入损耗性能和π型滤波器相似。

但它不易出现“振铃”现象，可用在开关电路中。

6、双T型滤波器（多级滤波器）多级滤波器是为源和负载都为低阻抗的电路设计的高性能滤波器，它们也可用在要求高插入损耗的其他情况。

在滤波器的输入端用一个电感器，有利于与美军标MIL-STD-461D（国军标GJB-151A）的测试装置匹配。

二、各种滤波电路的衰减特性：不同的滤波电路有着不同的滤波特性（见右图）。

一般而言，C 型电路的滤波衰减曲线较平坦，没有明显的拐点，适用于大多数电子设备；L 型电路Pi 型电路和T 型电路的滤波衰减曲线较C 型电路拐点明显，适用于抑制的干扰信号与有用信号频率接近的的场合。

但当工作频率为方波时，要注意这些电路的感性和容性器件的量值要选用恰当，避免一味追求滤波衰减性能，而把有用信号的波形部分衰减，导致设备工作反而不正常。

各种滤波电路滤波特性图一、 E MI 感性和容性器件的选择：滤波电容EMI 滤波器所用电容一般为穿芯式陶瓷电容，穿芯式的结构可有效防止高频信号在输入输出端之间直接耦合，且寄生电感小自谐振频率较高，这种同轴性的、低通高阻的设计组合，在1GHz 的频率范围内，可以提供高效的EMI 抑制。

电源EMI 滤波器的选用与安装柳光福1 前言 在电子设备供电导线上存在各式各样的电磁干扰信号，也称为噪音信号，有的人就叫它EMI （即ElectromagneticInterference ）信号。

如广播、通讯、导航、雷达等发射的大功率信号要在电源线和电子设备的连接电缆上生成感应信号，启动电机会在其供电系统产生瞬态过程，使用医疗设备会产生多种多样的传导干扰和辐射干扰……这些都是人为制造的EMI 信号。

在自然界，有来自银河系的天电干扰噪音，有雷电现象。

前者的频率范围很宽，后者的持续时间短却能量巨大……这是大自然的EMI 信号。

这些EMI 信号，通过传导和辐射的方式，影响着在该环境里运行的电子设备和系统。

图1是用示波器在220V/50Hz 供电线上记录到的随机EMI 信号。

从图1中清楚地看到，在50Hz 正弦波上叠加有持续时间小于5μs 、幅度远大于50V 的尖峰信号。

这些干扰信号会通过设备的电源进入电路，影响到设备的可靠运行。

我们把这些干扰信号称之为来自电子设备外部的EMI 信号。

另一方面，几乎所有的电子设备，在完成其功能的同时，也要产生了形形色色的EMI 信号。

如含有数字电路的设备，它们都是用脉冲信号代表的逻辑关系来运行的。

由福里哀级数展开可知，仅时钟脉冲串的谐波频谱就占了很宽的频域。

在很多设备里，除了时钟脉冲串以外，还有多种重复频率的脉冲串，这些脉冲串的多次谐波和非线性效应，使设备产生的EMI 信号相当复杂。

事实上，每台电子设备中必不可少的稳压电源，就是一种潜在的EMI 源。

在由变压器，整流管，调整管组成的线性稳压电源内，因整流形成单向脉冲电会产生EMI 信号。

开关电源与线性稳压电源相比，它省去了笨重的电源变压器，具有体积小、效率高的明显优点，在军民用电子设备上得到相当广泛的应用。

但它本身就是很强的EMI 源，它产生的EMI 信号既占有很宽的频率范围，幅度又大。

这些EMI 信号同样通过传导和辐射的方式去污染电磁环境，影响其他电子设备的工作。

开关电源应用最为广泛，但EMI最为严重。

开关电源EMI主要来源：其一：在整流环节中，由于滤波电容器容量很大，整流管仅在交流电压峰值附近导通，此时电容器流经较大的充电尖峰电流，产生了丰富的谐量分量；其二：由于DC/DC变换器开关频率在几十KHZ至几百KHZ之间，开关管电流含有丰富的谐波分量，而且是开关电源主要电磁干扰源。

由于开关电源EMI主要是传导干扰，采用滤波器来抑制是最主要的手段。

EMI滤波器设计与一般信号滤波器设计完全不同，必须采取特殊设计方法。

本文采用完全有别于信号滤波器的设计方法，采用“三点频率法”设计了双级LC滤波器，滤波器效果令人满意。

1 滤波器设计双级LC网络插入开关电源电路中的位置如图1所示。

图1 LC网络在开关电源电路中的位置假定直流电源侧为低阻抗电压源Us，DC/DC变换器输入端为高阻抗电流源i(t)。

那么LC滤波器只能选择“ Γ”型结构，最简单的双“ Γ”型LC网络如图2所示。

其频域传递函数为图2 双级LC网络由于LC网络谐振时，会产生很大的电流（电压）峰值，这个网络有3个频率点的谐振峰值是必须限制，否则，会产生更大的EMI。

限制这3个频率点的峰值是设计这个滤波器的主要指导思想。

这3个频率点分别是：由于LC网络谐振时，会产生很大的电流（压）峰值，这个网络有3个频率点的谐振峰值是必须限制，否则，会产生更大的EMI。

限制这3个频率点的峰值是设计这个滤波器的主要指导思想。

这3个频率点分别是：第一级滤波器的谐振频率：第二级滤波器的谐振频率：第3个频率点就是DC/DC 变换器的开关频率f。

下面具体讨论滤波器设计方法，即选取LC 网络中元件参数的方法。

由上面3个式子，3个频率点对应的传递函数的幅值分别为：元件参数选取方法讨论如下：为了限制1 f 点的谐振峰值，要求插入衰减20logH1＝20logC1/C2＜0，即C1/C2＜0。

根据经验，它们的比值范围为C1/C2＝0.1～0.5 （7）为了限制f2点的谐振峰值，同理选取L1/L2＝0.1～0.5 （8）为了限制f 点的谐振峰值，要求20logH3＝－20～－150dB，即H3＝0.1～0.5 （9）元件参数选取步骤归纳如下：（1）由(7)～(9)式确定了比值，这样只有二个参数是独立的；（2）由于滤波器负载侧（开关电流i(t)侧）谐波分量较大，C2应选一个大容量电容器；（3）由(1)、(2)步结果代入(9)式，就可以确定另一个独立参数。

contents •开关电源EMI滤波器概述•EMI滤波器的工作原理•EMI滤波器的设计方法•EMI滤波器的制造工艺•EMI滤波器的测试与验证•EMI滤波器的应用与案例分析目录在开关电源中，EMI滤波器对于保护电源免受外部电磁干扰以及防止内部干扰影响其他电路具有重要意义，保证了电源的稳定性和可靠性。

EMI滤波器的定义与重要性EMI滤波器的重要性EMI滤波器定义EMI滤波器的分类EMI滤波器的特点EMI滤波器的分类与特点发展趋势技术挑战EMI滤波器的发展趋势EMI滤波器通常由电感、电容和电阻等元件组成，根据需要还可以加入铁氧体磁珠、二极管等其他元件。

其中，电感和电容的作用是阻止特定频率的电磁波通过，而电阻则可以吸收电磁波的能量。

EMI滤波器的电路设计需要根据开关电源的工作频率、电磁干扰的频率和幅度、以及所需的滤波效果等因素来确定元件的参数和电路结构。

插入损耗共模抑制比频带宽度耐压等级确定滤波器的性能指标包括滤波器的插入损耗、反射损耗、阻抗匹配等指标，根据应用场景和电磁兼容标准来确定。

包括电容器、电感器、电阻器等，根据设计需求来选择适当的元件类型和规格。

根据设计需求和元件参数，设计出满足性能指标的滤波器电路。

利用仿真软件对所设计的滤波器电路进行仿真验证，确保其性能指标符合要求。

将所设计的滤波器电路制作成样品，并进行测试，确保其实际性能符合设计要求。

选择适当的滤波器元件仿真验证制作与测试设计滤波器电路设计流程与步骤确定反射损耗反射损耗是指滤波器对信号的反射量，也是衡量滤波器性能的重要指标之一。

反射损耗的计算方法包括反射系数法和导纳变换法等。

确定插入损耗插入损耗是指滤波器插入前后信号电平的差值，是衡量滤波器性能的重要指标之一。

插入损耗的计算方法包括频域法和时域法等。

阻抗匹配为了使信号能够顺利传输，滤波器需要与信号源和负载阻抗进行匹配。

阻抗匹配的计算方法包括欧姆定律法和奇偶模分析法等。

参数选择与计算例如，设计一个针对某开关电源的EMI滤波器，需要考虑到该开关电源的工作频率、输出电压、输出电流等因素，以及所连接的负载特性和电磁兼容标准等。