开关电源输入EMI滤波器设计与Pspice仿真

1开关电源特点及噪声出现原由

随着电子技术的高速发展，电子设备种类日益增多，而任何电子设备都离不开稳定可靠的电源，因此对电源的要求也越来越高。开关电源以其高效率、低发热量、稳定性好、体积小、重量轻、利于环境保护等优势，近年来取得快速发展，使用范畴不断张大。开关电源工作在高频开关状态，本身就会对供电设备出现干扰，危害其正常工作；而外部干扰同样会影响其正常工作。开关电源干扰紧要来源于工频电流的整流波形和开关操作波形。这些波形的电流泄漏到输入部位就成为传导噪声和辐射噪声，泄漏到输出部位就形成了波纹问题。考虑到电磁兼容性的有关要求，应采用EMI电源滤波器来抑制开关电源上的干扰。文中紧要研究的是开关电源输入端的EMI滤波器。

2EMI滤波器的结构

开关电源输入端采用的EMI滤波器是一种双向滤波器，是由电容和电感构成的低通滤波器，既能抑制从交流电源线上引入的外部电磁干扰，还可以戒备本身设备向外部发出噪声干扰。开关电源的干扰分为差模干扰和共模干扰，在线路中的传导干扰信号，均可用差模和共模信号来表示。差模干扰是火线与零线之间出现的干扰，共模干扰是火线或零线与地线之间出现的干扰。抑制差模干扰信号和共模干扰信号普遍有效的办法就是在开关电源输入电路中加装电磁干扰滤波器。EMI滤波器的电路结构包括共模扼流圈(共模电感)L，差模电容Cx和共模电容Cy。共模扼流圈是在一个磁环(闭磁路)的上下两个半环上，分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。两个线圈的磁通方向一致，共模干扰出现时，总电感迅速增大出现很大的感抗，从而可以抑制共模干扰，而对差模干扰不起用途。为了更好地抑制共模噪声，共模扼流圈应选用磁导率高，高频性能好的磁芯。共模扼流圈的电感值与额定电流有关。差模电容Cx通常选用金属膜电容，取值范围一般在0．1～1μF。Cy用于抑制较高频率的共模干扰信号，取值范围一般为2200～6800pF。常选用自谐振频率较高的陶瓷电容。由于接地，共模电容Cy上会出现漏电流Ii-d。因为漏电流会对人体安全造成伤害，所以漏电流应尽量小，通常

声明： 本站所发布文章部分图片和内容自于互联网，如有侵权请联系删除