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1、第一章 开关电源电路MI滤波电路原理滤波原理:阻抗失配;作为电感器就是低通（更低的频率甚至直流能通过)高阻（超过一定频率后就隔断住难于通过)（或者是损耗成热消散掉)，因此电感器滤波靠的是阻抗Z(R2(2L)2)/2 。也就是提成两个部分,一种是R涡流损耗，频率越高越大,直接把杂波转换成热消耗掉，这种滤波最干净彻底;一种是2fL 这部分是通过电感量产生的阻挡作用，把其阻挡住。实际都是两者的结合。但是要看你要滤除的杂波的频率,选择合适的阻抗曲线。由于电感器是有截止频率的,超过这个频率就变成容性,也就失去电感器的基本特性了,而这个截止频率和磁性材料的特性和分布电容关系最大，因此要滤波更高的频率的干扰
2、,就需要更低的磁导率,更低的分布电容。因此一般我们滤除几百K如下的共模干扰,一般使用非晶做共模电感器，或者10K以上的高导铁氧体来做,这样重要使用阻抗的这一方面的特性,重要发挥阻挡作用。电感器滤波器是通过串联在电路里实现。撒旦谁打死多少次顺风车安顺场。因此：共模滤波电感器不是电感量越大越好 重要看你要滤除的共模干扰的频率范畴。先说一下共模电感器滤波原理共模电感器对共模干扰信号的衰减或者说滤除有两个原理,一是靠感抗的阻挡作用,但是到高频电感量没有了,然后靠的是磁心的损耗吸取作用;她们的综合效果是滤波的真实效果。固然在低频段靠的是电感量产生的感抗.同样的电感器磁心材料绕制成的电感器,随着电感量的增
3、长，Z阻抗与频率曲线变化的趋势是随着你绕制的电感器的电感量的增长，Z 阻抗峰值电时的频率就会下降,也就是说电感量越高所能滤除的共模干扰的频率越低,换句话说对低频共模干扰的滤除效果越好，对高频共模信号的滤除效果越差甚至不起作用。这就是为什么有的滤波器使用两级滤波共模电感器的因素 一级是用低磁导率（磁导率7K如下铁氧体材料甚至可以使用100的NiZn材料）材料作成共模滤波电感器,滤出几十MH或更高频段的共模干扰信号,另一级采用高导磁材料(如磁导率00001500的铁氧体材料或着非晶体材料)来滤除1Hz如下或者几百z的共模干扰信号。因此一方面要确认你要滤除共模干扰的频率范畴然后再选择合适的滤波电感器
4、材料电容的阻抗是-1/f 那么也就是频率越高阻抗绝对值越小,那么就是高通低阻,就是频率越高越能通过，因此电容滤波是旁路,也就是采用并联方式,把高频的干扰通过电容旁路给疏导回去。开关电源产生的共模噪声频率范畴从 10kH5Hz 甚至更高，为了对这些噪声有效的衰减，那么在这个频率范畴内,共模电感器就必须提供足够高的阻抗。因此高磁导率的锰锌铁氧体和非晶材料是非常适合的。共模电感器的阻抗Z 由串联感抗Xs 和串联电阻 两部分构成。从图中我们可以看出在 750kH 如下,s 在Zs 中占重要部分,750kHz 以上 在Zs中占重要部分。对于克制共模噪声的电感器，需要在一种磁芯上绕制两组电流方向相反的导线
5、，并使用高磁导率的磁芯,如磁导率为5、k、1k、2、15 材料和非晶磁芯等。-22(双极滤波)电路举例阐明L、L2为差模电感;L为共模电感；Cx1、x2为线间电容;C1、Cy2为对地电容；R为泄放电阻1.线间电容线间电容,在滤波电路中,跨接在相线之间，用于滤除差模干扰信号在交流电路中一般选用安规级别为X的薄膜电容,常用型号如下表。在直流电路中，可根据电路实际工作电压,选用相应额定电压的薄膜电容。（安规电容）.对地电容在交流电路中一般选用安规级别为Y的瓷片电容,常用型号如下表。在直流电路中,可根据电路实际工作电压,选用相应额定电压的瓷片或薄膜电容.泄放电阻一般采用1M1W的金属膜电阻，可根据电路
6、中所用电容，选用电阻值（原则：s内将电容两端的电压降至安全电压36V)；当所需电阻不不小于1时,一般采用多只并联的方式实现. -2滤波电路的特点(1）该电路专为军用设备通过电磁兼容GJB1A/152A-CE1传导发射的规定设计；(2)明显减少开关频率的高次谐波对电源线的干扰,解决使用开关电源、逆变器而产生的MC和EM问题；（3)优良的共模、差模插入损耗性能,极佳的低频滤波性能;（4）在1050MHz频段内，具有优秀的克制干扰的能力;.II22滤波器电路元器件参数该电路以额定电流3A为例,选用元件参数如下：II-2滤波电路滤波器指标(1)额定电压:0VA/40C（）工作频率:DC100Hz(3)
7、最大漏电流:不不小于0.5m250/0z()介质耐电压:线线间,176VDC，1mA,60s;线地间，D，1mA,60。()插入损耗（50-50插入损耗测试系统）注:具体解决方案见EMI解决方案选用指南第二章开关电源C滤波电路解决方案1. 共模电容受漏电流的限制差模滤波电容:跨接在火线和零线之间，对差模电流起旁路作用.电容值为0.1微法.共模滤波电容：跨接在火线或零线与机壳地之间，对共模电流起旁路作用，电容值不能过大,否则会超过安全原则中对漏电电流(3A)的限制规定，一般在000F如下.医疗设备中对漏电流的规定更严,在医疗设备中，这个电容的容量更小，甚至不用. 共模扼流圈:在一般的滤波器中,往
8、往仅安装一种共模扼流圈,运用共模扼流圈的漏电感产生适量的差模电感,起到对差模电流的克制作用.有时,人为地增长共模扼流圈的漏电感,提高差模电感量（想想如何能增长漏电感).共模扼流圈的电感量范畴为1数十mH,取决于要滤除的干扰的频率，频率越低，需要的电感量越大在一般的滤波器中，共模扼流圈的作用重要是滤除低频共模干扰,高频时,由于寄生电容的存在,对干扰的克制作用已经较小,重要依托共模滤波电容.医疗设备由于受到漏电流的限制，有时不使用共模滤波电容，这时,要提高扼流圈的高频特性(采用前面简介的某些措施).基本电路对干扰的滤波效果很有限,仅用在规定最低的场合.要提高滤波器的效果,可在基本电路的基本上增长某
9、些器件,下面列举某些常用电路: 强化差模滤波措施一:与共模扼流圈串联两只差模扼流圈，增大差模电感;强化差模滤波措施二:在共模滤波电容的右边增长两只差模扼流圈,同步在差模电感的右边增长一只差模滤波电容； 强化共模滤波:在共模滤波电容右边增长一只共模扼流圈,对共模干扰构成T形滤波；强化共模和差模滤波：在共模扼流圈右边增长一只共模扼流圈、再加一只差模电容. 阐明:一般状况下不使用增长共模滤波电容的措施增强共模滤波效果，避免接地不良时浮现滤波效果更差的问题（见“搭接”部分有关pi形滤波器接地不良的讨论)2. 电源线滤波器的特性任何一种电子设备要满足电磁兼容的规定,都要在电源线上使用电源线滤波器.目前市
10、场上电源线滤波器的种类繁多,如何选择滤波器的确是一种头疼的问题.下面简介某些选择滤波器时 要考虑的参数。 插入损耗:对于干扰滤波器而言,这是最重要的指标,由于电源线上既有共模干扰也有差模干扰,因此滤波器的插入损耗也分为共模插入损耗和差模插入损耗.插入损耗越大越好. 高频特性:抱负的电源线滤波器应当对交流电频率以外所有频率的信号有较大的衰减,即插入损耗的有效频率范畴应覆盖也许存在干扰的整个频率范畴.但几乎所有的电源线滤波器手册都仅给出30z如下频率范畴内的衰减特性这是由于电磁兼容原则中对传导发射的限制仅到30MHz(军标仅到M），并且大部分滤波器的性能在超过30Mz时开始变差(谁乐意给顾客留下不
11、好的印象呢？）.但实际中,滤波器的高频特性是十分重要的,背面讨论这个问题额定工作电流：这是个概念模糊的定义由于在厂商的产品阐明书上并没有标明电流的定义,是峰值还是有效值额定工作电流不仅关系到滤波器的发热问题，还影响电感的特性,滤波器中的电感要在峰值条件下不能发生饱和 滤波器的体积：电子产品小型化的规定器件小型化.因此设计人员无一例外地但愿滤波器的体积越小越好滤波器的体积重要由滤波器中的电感决定,而电感的体积取决于额定电流、滤波器的低频滤波特性体积小的滤波器一定牺牲了电流容量或低频特性.3. 改善滤波器高频特性的措施 为什么要改善电源线滤波器的高频特性:尽管多种电磁兼容原则中有关传导发射的限制仅
12、到30MHz(旧军标到50H,新军标到10H）,但是对传导发射的克制决不能不管高频.由于,电源线上高频传导电流会导致辐射,使设备的辐射发射超标.此外，瞬态脉冲敏感度实验中的实验波形往往涉及了很高的频率成分，如果不滤除这些高频干扰,也会导致设备的敏感度实验失败电源线滤波器的高频特性差的重要因素有两个，一种是内部寄生参数导致的空间耦合,另一种是滤波器件的不抱负性.因此,改善高频特性的措施也是从这两个方面着手. 内部构造：滤波器的联线要按照电路构造向一种方向布置,在空间容许的条件下,电感与电容之间保持一定的距离,必要时,可设立某些隔离板，减小空间耦合. 电感:按照前面所简介的措施控制电感的寄生电容.
13、必要时，使用多种电感串联的方式. 差模滤波电容:电容的引线要尽量短.要理解这个规定的含义:电容与需要滤波的导线(火线和零线)之间的联线尽量短.如果滤波器安装在线路板上,线路板上的走线也会等效成电容的引线.这时,要注意保证明际的电容引线最短. 共模电容：电容的引线要尽量短对这个规定的理解和注意事项同差模电容相似但是,滤波器的共模高频滤波特性重要靠共模电容保证,并且共模干扰的频率一般较高，因此共模滤波电容的高频特性更加重要.使用三端电容可以明显改善高频滤波效果.但是要注意三端电容的对的使用措施.即,要使接地线尽量短，而其他两根线的长短对效果几乎没有影响.必要时可以使用穿心电容，这时，滤波器自身的性
14、能可以维持到GHz以上.4. 选择滤波器的措施由于滤波器会发生插入增益，因此根据厂家提供的数据选择滤波器就有一定的风险也许从厂家提供的插入损耗数据看滤波器完全符合规定，但是实际效果并不抱负.为了避免这种状况的发生.越来越多的人喜欢使用最坏测试条件. 许多厂家也给出这种“最坏条件”下测量的数据共顾客参照.5. 电源线滤波器的错误安装电源线滤波器虽然从电路构造上看是一种简朴的两端口网络,在电路图表达上就是将滤波器串联进需要滤波的电路.但是在实际应用中，滤波器的性能与其安装方式有很大的关系.这是滤波器不同于其他电子器件的一种重点所在.也正是由于许多人没有结识到这一点，才会发生许多本来很简朴的电磁兼容
15、问题.这里列举的两个错误是实际工程中常常遇到的 错误一：滤波器与电源端口之间的联线过长这是一种常用的错误,之因此说这是个错误,有如下两个因素:对于抗外界干扰的场合:外面沿电源线传进设备的干扰还没有通过滤波，就已经通过空间耦合的方式干扰到线路板了,导致敏感度的问题.对于抗避免干扰发射(涉及传导发射和辐射发射)的场合：线路板上产生的干扰可以直接耦合到滤波器的外侧,传导到机箱外面,导致超标的电磁发射（涉及传导和辐射) 为什么容易发生这个错误:发生这个错误的因素，除了设计人员将滤波器当作一种一般的电路网络来解决以外，一种容易产生误导的客观因素是:设备的电源线输入端一般在设备背面板,而显示灯、开关等在设备的前面板,这样电源线从背面板进入设备后，往往一方面连接到前面板的显示灯、开关上,然后再联到滤波器上错误二:滤波器的输入输出线靠得过近发生这个错误的因素也是忽视了高频电磁干扰的空间耦合在布置设备内部联线时,为了美观,将滤波器的输入、输出端扎在一起,成果输入线和输出线之间有较大的分布电容,形成耦合通路，使电磁干扰能量实际将滤波器旁路掉,特别是在高频段，滤波
