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如何进行开关电源EMI滤波器的设计和原理说明

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标签:emi(969)滤波器(2253)开关电源(3378)

  在开关电源中, EMI滤波器对共模和差模传导噪声的抑制起着显著的作用。在研究滤波器原理的基础上, 探讨了一种对共模、差模信号进行独立分析, 分别建模的方法,最后基于此提出了一种EMI滤波器的设计程序。

  高频开关电源由于其在体积、重量、功率密度、效率等方面的诸多优点,已经被广泛地应用于工业、国防、家电产品等各个领域。在开关电源应用于交流电网的场合,整流电路往往导致输入电流的断续, 这除了大大降低输入功率因数外,还增加了大量高次谐波。同时,开关电源中功率开关管的高速开关动作(从几十kHz 到数MHz),形成了EMI(electromagnetic interference )骚扰源。从已发表的开关电源论文可知, 在开关电源中主要存在的干扰形式是传导干扰和近场辐射干扰,传导干扰还会注入电网,干扰接入电网的其他设备。

  减少传导干扰的方法有很多, 诸如合理铺设地线, 采取星型铺地, 避免环形地线,尽可能减少公共阻抗;设计合理的缓冲电路;减少电路杂散电容等。除此之外,可以利用EMI滤波器衰减电网与开关电源对彼此的噪声干扰。

  EMI 骚扰通常难以精确描述,滤波器的设计通常是通过反复迭代,计算制作以求逐步逼近设计要求。本文从EMI滤波原理入手, 分别通过对其共模和差模噪声模型的分析,给出实际工作中设计滤波器的方法,并分步骤给出设计实例。

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