基于开关电源的EMI滤波器设计与实现

作者：时间：2012-07-12 来源：网络收藏

3．3EMI 滤波器元件参数设计
3．3．1 共模参数的选取
由于共模电容是连接在相线或中线与地线之间的，则共模电容的失效可能会导致人员电击，其次，对共模电容也应有最大漏电的限制。因此，对漏电流要求越小越好，安全电流通常为几百微安到几毫安，这就使得共模电容的取值一般都比较小，通常采用高耐压的陶瓷电容(安规电容)，电容量一般为几百至几万皮法。此处取Cy=2 200 pF，参照文献中的计算方法，可得Lc≈117μH。
3．3．2 差模参数的选取
对于差模参数而言，Cx1，Cx2以及Ld的选取没有唯一解，允许设计者有一定的自由度。此时，相应地Cx1，Cx2值要更大，此处选取Cx1 =Cx2=0．22μF，并忽略漏感值，可得Ld≈10μH。

4EMI 滤波器的仿真
4．1 共模滤波器仿真
为了使仿真结果更接近实际，在图5a基础上添加电感和电容的高频寄生参数，当频率升高时，电容的绝缘漏电阻Rp>>1／(2πfCy)，则电容阻抗为：

图6示出共模滤波器电路及共模插入损耗仿真结果。由于噪声源阻抗Zs是未知的，则Zs可以用一个电流源Iscm和一个高阻抗Zp并联表示。根据工程经验，取Rs=0．15 Ω，Lp=15 nH，RL=10 mΩ，Cp=5 pF，Zp=10 kΩ。由图6a可知：
I(ZLISSN／2)=(Z2Cy‖Zp)Iscm／(ZLc+ZLISN／2+Z2Cy‖Zp) (5)
根据式(5)，可得到共模插入损耗计算公式：

利用OrCAD10．5／PSpice软件仿真后，其仿真结果如图6b所示。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/176741.htm

由仿真结果可知，在750 kHz处大概有21 dB的插损，基本满足了设计的要求，虽然在共模滤波器谐振频率点217 kHz附近出现负的插损，但由图2a可知，在该谐振频率点处共模干扰电流很小，所以对整体滤波效果影响不大。
4．2 差模滤波器仿真
与共模分析方法类似，在图4b的基础上添加电感和电容的高频寄生参数：Rs=0．15 Ω，Lp=40 nH，RL=1．5 mΩ，Cp=5 pF，Zp=10 kΩ。图7示出差模滤波器电路图和差模插入损耗仿真结果。