开关电源电磁干扰EMI滤波器设计（一）

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  <font size="3">一、前言<br />　　传导EMI 是由电源、信号线传导的噪声，连接在同一电网系统中的设备所产生的EMI会经过电源线相互干扰，为了对传到EMI进行抑制，通常在设备宇电源之间加装滤波器，本文主要探讨开关电源的EMI滤波器设计方法。<br />　　二、开关电源的传到EMI来源与组成<br />　　开关电源的噪声包含有共模和差模两个分量，此两分量分別是由共模电流和差模电流所造成的。图一所示为共模电流和差模电流的关系图，其中LISN 为电源传输阻抗稳定网络，是传导性EMI 量测的重要工具。在三线式的电力系统中，由电源所取得的电流依其流向可分为共模电流和差模噪声电流。其中，共模噪声电流ICM 指的是Line、Neutral 两线相对于接地线(Ground)之噪声电流分量，而差模噪声电流IDM 指的是直接流经Line 和Neutral两线之间而不流经过地线之噪声电流分量。</font> <p class="zi">　　<img height="204" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a1&#46;png" width="281" />　　</p><p class="zi">　　<font size="3">开关电源　　图一共模电流和差模电流之关系图<br />　　在Line 上，共模噪声电流和差模噪声电流分量是以向量和的关系结合，而在Neutral 上，共模噪声电流和差模噪声电流分量則是以向量差的关系结合，两者的关系以数学式表示如下：</font><br />　　<img height="57" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a2&#46;png" width="147" /><br />　　<font size="3">其中， 为流经Line 之总噪声电流， 为流经Neutral 之总噪声电流。<br />　　为了有效抑制噪声，我们必须針对噪声源的产生及其耦合路径进行分析。共模噪声主要是由电路上之Power MOSFET(Cq)、快速二极体(Cd)及高频变压器(Ct)上之寄生电容和杂散电容所造成的，如图二所示。而差模噪声則由电源电路初級端的非连续电流及輸入端滤波大电容(CB)上的寄生电阻及电感所造成，如图三所示。</font><br />　　<img height="151" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a3&#46;png" width="338" />　 图二共模电流耦合路径 </p><p class="zi">　　<img height="145" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a4&#46;png" width="321" />　　图三差模电流耦合路径</p>