EMI电源滤波器的设计
EMI滤波器介绍

EMI滤波器介绍EMI(Electromagnetic Interference)滤波器是一种用于抑制电磁干扰的设备,通过滤除电路中的高频干扰信号,保障电子设备的正常工作。
EMI滤波器在各种电子设备中得到广泛应用,包括电源、通信设备、自动化控制系统等。
下面将详细介绍EMI滤波器的工作原理、分类和应用场景。
被动滤波器是EMI滤波器中应用最为广泛的一种,它主要通过电感和电容来实现滤波。
电感是一种储存电能的装置,对于低频信号具有较好的传导性能,可以将其中的高频噪声滤除。
而电容则具有对高频信号有良好的传递性能,可以将所需信号传递给负载端。
通过合理的组合和调整电感和电容的数值,可以实现对不同频率干扰信号的滤除。
有源滤波器是一种基于主动元件的滤波器,主要通过运算放大器和反馈电路的组合来实现。
有源滤波器可以提供更高的滤波效果和更广泛的频率范围,因为它可以根据电路参数的变化来调整滤波器的频率响应。
有源滤波器通常用于对高精度信号的滤波,如音频和视频信号。
根据EMI滤波器的应用场景,可以将其分为电源滤波器和信号滤波器两大类。
电源滤波器主要用于电源线路中,用于滤除电源线上的高频干扰信号,避免其进入电子设备中,从而保证设备的正常工作。
电源滤波器通常由电感、电容和阻抗器组成,通过合理的排列和组合,可以对不同频率的干扰信号进行滤除。
电源滤波器的类型有很多,包括单级LC滤波器、CLC滤波器、LCπ滤波器等。
这些滤波器通常需要根据电源线的特性和所需滤波效果进行选择和设计。
信号滤波器主要用于通信设备、自动化控制系统等电子设备中,用于滤除输入输出信号中的干扰噪声,确保信号传输的可靠性和稳定性。
信号滤波器通常由电感、电容和阻抗器组成,通过调整和优化这些元件的数值和排列,可以实现对不同频率干扰信号的滤除。
信号滤波器的类型也有很多,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
根据具体的应用场景和需求,可以选择合适的滤波器来实现对信号的滤除。
电源EMI滤波器插入损耗的研究(图)

电源EMI滤波器插入损耗的研究(图)
从抗电磁干扰角度来说,电源EMI滤波器实际是一个只允许直流和工频通过的低通滤波器,即从零频(直流)至截止频率(工频)的通带内以最小衰减通过电流(或电压)。
对电磁干扰的阻带,要求尽可能高的衰减,过渡带曲线尽可能陡(即过渡带尽可能窄)。
由于EMI滤波器衰减的定义与传统滤波器不同,所以,传统滤波器的各种传递函数表达式和现成的数据及图表均不能直接用于EMI滤波器的设计。
EMI滤波器的衰减用插入损耗来表示,本文将探讨电源EMI滤波器插入损耗的计算,以及影响插入损耗的各种原因和改进方法。
EMI滤波器插入损耗的理论分析
EMI滤波器插入损耗IL定义如下:
IL=10log(P1/P2)=20log(U1/U2) (1)
式中,P1和U1分别表示当EMI滤波器未插入前(图1(a)),从噪声源us传递到负载RL的功率和电压;P2和U2分别表示当EMI滤波器接入后(图1(b)),从噪声源传递到负载的功率和电压。
图1 EMI滤波器接入前、后的电路
理论分析EMI滤波器的IL时,把滤波器网络用A参数来表示:
(2)
则可求得EMI滤波器的IL表达式为:
IL=20log|(a11RL+a12+a21RSRL +a22RL)/(RS+RL)| (3)
图2为高性能的EMI滤波器。
其中,E表示共模信号输入端。
图2中网络。
电源EMI滤波器的设计、特性及其选取原则

E 电 源 滤 波 器 是 一 种 由电 感 、电 容组 成 的 低 MI
通 滤 波 器 ,它 允 许 直 流 或 5 z的 信 号 通 过 ,对 频 0H 率 较 高 的 其 它 信 号 和 干 扰 信 号 有 较 大 的 衰 减 作 用 。 由 于 干 扰 信 号 有 差 模 和 共 模 两 种 ,因 此 电 源 滤 波 器要 求 对这 两 种干 扰都 有 很 好 的衰 减作 用 。
关 键 词 :滤波器;E I M ;电源;设计
中 图分 类 号 :T 1 1 N 7 3 .
文 献标 识 码 :A
D e i n. sg Ch r c e itc n l c i n o a a t r si s a d Se e to f Po e u l w r S pp y EM I Fi e l r t
,
o h ef c ie me ns a a l b e t esr i o du tv m is o n r d a i e emiso f t e fe tv a v ia l o r ta n c n c i e e s i n a d a i tv s in. S v r la — e e a s
的一 种 方 法 , 主 要 从 以 下 几 个 方 面 讨 论 了 电 源 E 滤 波 器 的 设 计 、 特 性 及 选 取 原 则 : I 电 源 E 滤 波 器 MI ) MI 的 基 本 原 理 、种 类 及 主 要 特 性 指 标 ; 2 电 源 线 上 的 干 扰 类 型 及 电 源 E 滤 波 器 的 作 用 ; 3 电 源 E ) MI ) MI 滤 波 器 设 计 原 则 、网 络 结 构 、参 数 选 择 ; 4 电 源 E 滤 波 器 的 安 装 要 求 。 ) MI
小功率电源无Y电容EMI设计经典

小功率电源无Y电容EMI设计经典EMI(Electromagnetic Interference)是指电子设备在工作过程中产生的电磁波辐射,可能对设备本身或周围其他电子设备产生干扰。
在小功率电源设计中,为了降低EMI引起的问题,往往需要考虑EMI 过滤器的设计。
而Y电容则是EMI过滤器中常用的一个元件,它可以帮助抑制高频噪声和电磁波辐射。
然而,在一些情况下,在小功率电源设计中可能并不需要使用Y电容来进行EMI设计。
以下是一些不需要使用Y电容的经典小功率电源EMI设计方法:1.使用低漏电电感器:漏电电感器主要用于限制电流漏到接地中,减少EMI辐射。
在小功率电源设计中,选择具有低漏电电感值的电感器,可以降低EMI辐射。
2.使用滤波电感器:滤波电感器用于滤除高频噪声和电磁波辐射。
设计时应选择合适的滤波电感器,并将其放置在合适的位置,以有效地减少EMI辐射。
3.使用电源线滤波器:电源线滤波器可以在电源线上增加滤波元件,减少电源线上的EMI辐射。
通过选择合适的电源线滤波器,并将其正确连接到电源线上,可以有效地降低EMI辐射。
4.使用地线和避雷器:连接到地线的合适导线不仅可以提供电路的接地保护,还可以减少EMI辐射。
在设计中应注意正确选择地线材料,并将其连接到合适位置。
此外,避雷器也可以用于降低电路中的电磁干扰。
5.设计良好的PCB布局:正确的PCB布局是EMI设计的关键。
应避免高频信号和低频信号之间的干扰,使用地平面和供电平面来分隔信号线和电源线,并通过合适的阻抗匹配来减少EMI辐射。
总之,在小功率电源设计中,使用合适的EMI设计方法可以有效地降低EMI辐射。
虽然Y电容是EMI过滤器设计中常用的元件,但在一些情况下,并不需要使用Y电容,而是可以通过其他方法来达到EMI设计的目的。
因此,在具体的设计中,需要根据具体情况进行综合考虑,选择最适合的EMI设计方案。
20170503-开关电源中的EMI滤波电感设计

开关电源中的EMI 滤波电感设计普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士开关电源中的功率变换器工作于高频开关方式,其输入线上的电流含有高频分量,这些高频分量对接在同一供电处的其它电子设备会产生干扰,严重时可能导致其它电子设备的正常工作,为此国际上专门制订了相关的EMI 标准,来限制各种电子设备对外产生的辐射与传导噪声。
其中最常用的传导EMI 标准有CISPR22、VDE 和FCC ,通过测试电子设备的传导EMI 来判断其是否满足相应的EMI 标准。
图1是测试开关电源传导EMI 的线路图,其中供电电源既可以是直流,也可以是交流,图中为交流。
LISN 为测试EMI 的阻抗匹配网络,uH L L 5021==,uF C C 1.021==,Ω==5021R R ,这个网络对于输入的低频分量,其1L 、2L 可看作短路,1C 、2C 可看作开路,所以不影响输入到输出的功率传递;对于蓝色框内开关电源所产生的高频分量,其1L 、2L 可看作开路,1C 、2C 可看作短路,因此开关电源输入线(线1和线2)上的高频电流分量将完全流过1R 、2R ,再将1R 、2R 上的电流信号用频谱分析仪进行测试,就可获得每一根输入线上的电流信号频谱,这些电流信号频率也被叫作传导EMI 噪声频谱,1R 、2R 就是测试传导EMI 的等效负载。
利用传导EMI 的的测试线路,可以将不加EMI 滤波器时的开关电源,所产生的噪声用图2(a)的电路等效,如果再将不加EMI 滤波器的开关电源在高频段用一个噪声电压源和三个噪声阻抗表示的话,则图2(a)的电路可以进一步用图2(b)来等效。
由图2(b)可知,产生传导EMIii (a) (b) 图2: 不加EMI 滤波器的开关电源之EMI 等效电路的根源有三个,一个是EMI 源N v ,一个是EMI 途径1Z 、2Z 和c Z ,再一个就是EMI 的负载1R 和2R 。
等效电路中的EMI 负载是固定的50欧电阻,而变化的是EMI 源及EMI 途径。
EMC滤波电路的原理与设计---整理【WENDA】

第一章开关电源电路—EMI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=(R^2+(2ΠfL)^2)^1/2。
也就是分成两个部分,一个是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;一个是2ΠfL 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。
因为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,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以下的共模干扰,一般使用非晶做共模电感器,或者10KHZ以上的高导铁氧体来做,这样主要使用阻抗的WL这一方面的特性,主要发挥阻挡作用。
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主要看你要滤除的共模干扰的频率范围。
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收作用;他们的综合效果是滤波的真实效果。
当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,随着电感量的增加,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加,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原因一级是用低磁导率(磁导率7K以下铁氧体材料甚至可以使用1000的NiZn材料) 材料作成共模滤波电感器,滤出几十MHz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10000\15000的铁氧体材料或着非晶体材料)来滤除1MHz以下或者几百kHz的共模干扰信号。
EMI
袁咏歆 , 石 蕊 ( 陕西省电子技术研究所, 陕西 西安 7 1 0 0 0 4 )
【 摘 要 】 一般情况下 , 滤波器 需要安 装在 设备电源线的输入端 , 并且接地点要和设 备机 壳的接地点具有一致性 , 才能确保滤波器 使用过程 的
安 全 性 和 可 靠性 。随 着 经 济 不 断 发展 , E MI电源 滤 波器 的 使 用范 围 变得 越 来 越 广 , 使 得 其 各 方 面 的 要 求 越 来越 高 。 本文就 E MI电源 滤 波 器 的 插 损指 标 、 交流 电 源滤 波 器 截 止 频 率 、 滤 波器 元 件 等 方面 , 对E MI电源 滤 波器 的优 化 设计 进 行 全 面 分析 , 以促进 E MI电 源滤 波 器 更 广 泛 的应 用 。
必须 尽 可 能 的缩 短 其 与设 备 之 间 的连 线距 离。 才 能 平有 着非 常 明确 的 规 定 , 因此 , 在对 E MI 传 导 干 扰 电 平进 行 合 合 理 运 用 .
耗 主要 是 : 在 没 有 插入 滤 波 器 以 前 , 将 噪 声 源传 输 到 负载 的功
率记 录 为一 个 值 : 在 滤 波 器 接入 以后 . 将 噪 声 源传 输 到 负载 的 功 率记 录 为 另一 个 值 . 在结合相关公式、 滤 波 器接 入 前 和 接 入
后 的 电路 图 的情 况 下 。 可 以计 算 出 网络 传 输 过 程 中 滤 波 器 的
出现 。
4 滤波器元件 的合理配置
目前 . 滤 波 器元 件 方 面 的 合理 配 置 主要 包括 两 个 部 分 : 一
部 分 是 电容 的 合 理 选 用 ; 另一 部 分是 共 模 扼 流 圈 的优 化 设 计 ,
基于开关电源的EMI滤波器设计与实现
a e c rid o t e p r na l n t e i lme td f t rt e f e v i i ft e d s n p c d r . r a r u x e i e me t l o mp e n e l o v r y t a d t o h e i r e u e y h i e i h l y g o
第4 6卷 第 5期
21 0 2年 5月
电力 电子技 术
P we e t nc o rElc r is o
Vo. 6,No5 1 4 .
Ma 0 2 y2 1
基于开关 电源的 E 滤波器设计与实现 MI
白 昊 ,张 强 ,李 万 玉
( 安 电子 工程 研究 所 ,陕西 西安 西 70 0 ) 1 10
成, 为了确 定其 中元件参数 的具体取值 , 需先得到 差 模 电流 和 共模 电流 的 具 体 数 值 。 测 试 方 法 是通 过 电流探头 分离 出差模 电流和共模 电流【 。其测
试框图如 图 1 示。 所
2 电磁 干 扰 测 试 方 法
2 1 测试 时产 品 工 作 状 态 .
Ba e o h r p s d d sg r c d r a MI f t ri mp e n e rt i MP r d c n h e oma c e t s n t e p o o e e i n p o e u e, n E l s i l me t d f s S S p o u t a d t e p r r n e t s i e o h f s
三相电机emi滤波
三相电机emi滤波EMI滤波是一种用于消除电子设备中的电磁干扰(EMI)的技术。
在三相电机系统中,EMI滤波器起到了重要的作用。
本文将详细介绍三相电机EMI滤波的原理、设计和应用。
一、原理EMI滤波器的基本原理是利用电容器和电感器来滤除电磁干扰信号。
在三相电机系统中,EMI滤波器通常安装在电机的电源线上。
当电机运行时,会产生许多高频噪声信号,这些信号会通过电源线传播到其他设备中,导致电磁干扰。
EMI滤波器通过在电源线上串联电感器和并联电容器的方式,形成一个低通滤波器,可以滤除这些高频噪声信号,从而减少电磁干扰。
二、设计设计一个合理的三相电机EMI滤波器需要考虑多个因素。
首先,需要确定滤波器的截止频率。
截止频率决定了滤波器对高频噪声信号的滤除能力。
其次,需要选择适当的电感器和电容器参数。
电感器的选取要考虑电流和阻抗的要求,电容器的选取要考虑电压和容值的要求。
最后,需要合理布局滤波器的电路板,以减少电磁干扰。
三、应用三相电机EMI滤波器广泛应用于各种电子设备中。
在工业控制系统中,三相电机是常见的驱动设备,其高频噪声信号容易对其他设备产生干扰。
通过在电机的电源线上安装EMI滤波器,可以有效地减少电磁干扰,提高整个系统的稳定性和可靠性。
此外,在电力变频器、UPS电源、电力传输设备等领域,三相电机EMI滤波器也得到了广泛应用。
三相电机EMI滤波器是一种重要的电磁兼容技术,可以有效地减少电磁干扰,提高电子设备的性能和可靠性。
在设计和应用过程中,需要合理选择滤波器的参数,并注意电路的布局,以确保滤波器的有效性。
三相电机EMI滤波器的发展将进一步推动工业控制和电力传输等领域的发展。
基于合成扼流圈的开关电源EMI滤波器设计
1 合成扼 流 囤
1 1 传 统 扼 流 圈 .
共 模 电感 本 质上 是一 种 匝数 比为 1 1的 变压 : 器 , 是 接入 回路 的方 式 不 同。 图 1为共 模 电感 只
的电路 符号 图与 结 构 图 , 组 方 向 以及 磁 场 强 度 绕 的方 向如 图 1 示 。 所
a c ,wi mp d n ea a y i o S a d n ie s u c ,t e e u v ln ic iso o ne t i e a c n l ss fLI N n o s o r e h q ia e t r u t fc mmo d n if r n h c n mo e a d d fe e — tl i d r n l z d s p r t l .Th n a a mo e we e a a y e e a a e y e n EM If t rd s n me h d o M PS b s d o n e a e h k s i e e i t o fS l g a e n i tgr t d c o e wa
维普资讯
E E TR C DR VE 2 0 V 13 N . L C I I 0 8 o. 8 o1
电 气传 动 2 0 0 8年 第 3 8卷 第 1期
基 于 合成 扼 流 圈 的开关 电源 E MI 波器 设 计 滤
柳春 , 朱学 军 , 张逸 成 , 勇 涛 姚
p opo e . Ex rm e e ul r ve h t t e ho s e f ci e ,an tha e pp id s c s f ly i h r sd pe i ntr s tp o s t a he m t d i fe tv d i s be n a le uc e s u l n t e
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
EMI电源滤波器的设计
EMI电源滤波器通常由三部分组成:差模滤波部分、共模滤波部分和
终端滤波部分。
差模滤波器主要用于滤除差模模式的干扰信号,共模滤波
器主要用于滤除共模模式的干扰信号,而终端滤波器用于进一步滤除残余
的高频干扰信号。
在设计EMI电源滤波器时,首先需要确定所需的滤波频率范围以及所
能容忍的最大干扰水平。
然后,选择合适的滤波器拓扑结构和元件。
常用
的拓扑结构包括RC滤波器、LC滤波器、Pi型滤波器、T型滤波器等。
具体的设计步骤如下:
1.确定滤波频率范围:根据应用需求和电磁兼容性(EMC)标准要求,确定滤波器应该滤除的频率范围。
2.选择滤波器拓扑结构:根据滤波频率范围选择合适的滤波器拓扑结构。
RC滤波器适用于低频滤波,LC滤波器适用于高频滤波,Pi型滤波器
和T型滤波器适用于中频滤波。
3.计算元件数值:根据滤波器的拓扑结构和所需的滤波频率范围,计
算出所需的电阻、电容和电感元件的数值。
这些元件的数值可以通过经验
公式或者电路仿真工具进行计算。
4.选取合适的元件:根据计算的元件数值,选取合适的电阻、电容和
电感元件。
在选取电感元件时,需要考虑元件的电流和电压容量,以保证
滤波器的可靠性和稳定性。
5.组装滤波器电路:根据设计的滤波器电路图,组装电阻、电容和电
感元件。
在组装过程中,需要确保元件的良好焊接和连接,以避免电流或
电压泄漏。
6.测试和优化:组装完成后,对滤波器进行测试和优化。
通过使用示
波器或者频谱分析仪等测试设备,可以检测滤波器的滤波效果和性能,并
进行必要的优化调整。
总结起来,EMI电源滤波器的设计需要经过确定滤波频率范围、选择
滤波器拓扑结构、计算元件数值、选取合适的元件、组装滤波器电路和测
试优化等步骤。
通过合理的设计和优化,可以有效降低电源中的电磁干扰,提高电子设备的可靠性和稳定性。