EMI濾波器電源設計

EMI濾波器的作用是雙方向性的，既能有效阻止外界的電磁干擾經電源線進入設備，又能阻擋設備自身工作中產生的電磁騷擾經電源線進入電網，傳送到其他敏感設備。所以它是抗干擾和干擾抑制中都用得到的一種器件。

圖中，電感的兩個線圈繞在同一磁芯上（同名端都在線圈左側），這種接線對差模電流（包括電源電流）產生的磁通相互抵消，不會產生磁路飽和；而對共模電流則體現一個很大的電感，取得大的濾波效果，故這個電感被稱為共模電感。濾波器的這一結構特點說明它在很大程度上是用來對付共模干擾的。對一定尺寸的濾波器來說，在磁芯選定以后，電感線圈的電感量將取決于所用導線的線徑，電流小的線徑較細，線圈匝數可多一點，電感量就大一點；反之亦反。其典型值為幾mH到零點幾mH。

由于兩個線圈不可能完全對稱，兩個線圈產生的磁力線也不會全部集中在磁芯中，會產生一部分抵消不掉的漏磁通，造成有一定寄生的差模電感的存在，這對于克服差模干擾是有好處的（由于泄漏電感能夠除去差模干擾，所以反而希望有適度的泄漏電感）。寄生差模電感的電感量測量可在兩個線圈的進線側相互短接的情況下，從兩個線圈的出線側來測量。電感量的大小因共模扼流圈的形狀以及繞線方法不同而異，一般來說是共模電感量的0.1%--1%。

由于電源電壓是加在EMI共模電感的兩個線圈上的，因而絕緣特性也很重要。所以多采用下圖的形狀，這樣的形狀對于泄漏電感和絕緣耐壓都有利。

共模干擾：由于電位差造成的電流擾動，對地的擾動稱為共模干擾。

C2,C6位于火線與零線之間，用于衰減差模干擾，故稱為差模電容。電容量的大小因涉及所用線路中容性差模電流的大小，對設備并無不利影響。電容器的耐壓與火線—零線電壓相當。常用250VAC的CBB（聚丙烯）電容，典型值為幾十到幾百nF。一般會在電容的兩端并聯一個電阻值為1M歐的電阻，起到泄放電容器上靜電荷的作用，防止拔插電源時，電容通過人體放電，造成人身觸電。此電阻不是必須的。

X ( C2,C6 ) 電容與共模電感組成pai型濾波電路，主要解決的是EMI,傳導，副射等。X電容的引腳間距即安全間距在安規(guī)里面是有要求的。X電容最大不會大于1.5uF。

說明：當沒有共模電感時，電源通過保險，二極管，地，回到N線?？梢钥吹交芈分袥]有電阻，啟動時刻，電容相當于短路，會產生浪涌；由于有共模電感的存在，可以有效的抑制浪涌電流，共模電感在啟動時起到電抗的作用，使電容緩慢充電，起到保護元件及保險的作用。

C5,C10位于火線對地和零線對地處，與共模電感一起用于衰減共模干擾，故稱為共模電容。因為他們涉及直流耐壓和工頻耐壓的檢驗，故電容耐壓至少為3KVDC。同時，又涉及對地泄漏電流的問題，故電容的容量受到限制，不能任意取大，一般為1—4nF ( 典型值為2.2nF )。

Y ( C5,C10 ) 電容：L,N差分的濾波用x電容；L,N與地的濾波用Y電容。

EMI濾波器的電路結構僅僅決定了它的低頻特性（相當于一種低通濾波器的動作）。要想提高濾波器的高頻特性，關鍵是注意其制作工藝。

如造成高頻特性欠佳的主要原因是：A、結構不好，導致輸入與輸出之間有高頻耦合。B、選用器件的高頻特性不好。

通常EMI濾波器電路的結構設計要求循一個方向布局，在空間允許的情況下，電感與電容要保持一定距離。

在器件選用上，為控制電感的分布電容，電感器盡量用單層繞制，必要時可采用多個電感串聯的辦法來達到所需電感量。對電容的引線，要求短（“短”意味著引線電感小）。要選用寄生電感小的電容和寄生電容小的電感；在焊接時，電容器的引線要盡量短。這里共模電容對于保證共模濾波特性尤其重要，而在實際使用中，共模干擾的頻率又比較高，所以選擇共模電容的特性好壞是關鍵。除了用高頻陶瓷電容外，目前市上還有三端電容和穿心電容出售，對改進濾波器的高頻特性很有幫助。此外，濾波器的接地線要保持粗短，并保證與地是低阻抗的連接。

EMI中共模電感抑制的是對地的干擾。共模電感的大小以及x電容和Y電容的大小以現場測試再做調整。共模電感抑制共模電流的原理是：如果在L線上產生干擾，會造成磁場變化，N線上的磁場也發(fā)生變化，也抑制了干擾。L,N就不會發(fā)生電位差，不會由于電位差造成電流的擾動。

如果測試時，副射過不了怎么辦？解決的方法是將共模電感加大，X電容容值加大。但X電容太大的話，漏電流也就變大。一樣是過不了副射等。國標上對漏電流是有標準的，對于潮濕的地方，漏電流要求可以大一點，標準是小于0.76mA。對于干噪的地方，要求小于0.2幾mA。

變壓器，MOS管處布線時覆大地并連接到Y電容的大地。這樣對EMI的抑制有很大的好處。

EMI濾波器對付高頻傳導干擾比較適用，對于雷擊浪涌的干擾就不適用。因此，為了抑制雷擊浪涌的干擾，還必須配合使用壓敏電阻等干擾吸收器件。

電容C7耐壓的選擇：220V*1.414 = 311V，留余量，電容選用450V。

保險要求用慢斷型的。T代表慢斷型的。