- 易迪拓培训,专注于微波、射频、天线设计工程师的培养
通过内部阻抗测量设计EMI共模滤波器
录入：edatop.com 点击：
摘要： 目前，开关器件中使用的ＥＭＩ滤波器都是根据设计者个人的经验或采用试探法来设计的。输入滤波器共模部分的设计尤其是这样，它摒弃了通过正确地计算与测试来获得滤波器参数值的系统方法。本文介绍了一种严格的方法，它可估计将开关器件产生的共模噪声抑制到一定程度以下所需采用的滤波器的参数值。这种方法的基础是等效噪声发生器的共模阻抗的间接测试。
１ 引言
为了符合国际电磁兼容标准的要求，使用了高频开关器件的电源电子电路必须安装一个合适的ＥＭＩ滤波器，以阻止频率范围为１５０kＨｚ～３ＭＨｚ的过高的传导噪声侵入电源网络。在导线和电子设备之间的供电部分安装一个合适的无源ＥＭＩ滤波器，就可以将噪声衰减到所要求的程度。
这种输入滤波器的设计通常采用试探法。由于不能保证得到的结果是正确的，所以这种方法往往会浪费大量的时间。选择正确的参数值之所以困难，一是因为高频时寄生参数起了主导作用，二是对噪声发生器的内部阻抗不了解。对于共模噪声来说尤为如此，因为其之大小在很大程度上取决于电路的布置和电路的寄生参数，这些都将会使滤波器衰减的预测变得更困难。
因此，要预测滤波器的效能，就需要知道器件特性以及等效噪声发生器（包括共模噪声和差模噪声）等方面的更多的信息。
根据［３］中所描述的方法，文中介绍了一种利用对噪声源的内部共模阻抗进行间接的测试去估计由ＥＭＩ滤波器提供的共模噪声的衰减值的方法。这种方法的可行性可以通过对采用了高频开关器件的电子焊接装置的测试来得到证实。与［３］不同的是，［３］中的分析限制在一个很低的频率（４ＭＨｚ），而本文所述方法的分析频率达到了３０ＭＨｚ。这了在这个很宽的频率范围内得到可靠的预测结果，还对传导发射限值的上限和合适的解决办法作了说明。文中粗体字母代表复数形式的阻抗，标准字体的字母代表阻抗的模值。
２ 无源器件分析
２.１ 无源器件的特点
为了更好地理解这种方法的精确性，要先来了解一下无源器件的频率特性。这可以通过插入损耗测试来得到，其测试包括确定参数（Ｅ、Ｒ）电路中插入了无源器件Ｚ以后产生的衰减的测试，如图１所示。
图１ 插入损耗测试示意图
事实上，对于典型５０Ω跟踪发生器和接收机来说，如果想要表述的Ｚ串联阻抗在预定的频率范围内远大于１００Ω的Ｚ串联值，那么不带串联阻抗Ｖ与带有串联阻抗Ｖ'的接收机输入端电压差间的比值就可直接算得阻抗的模，亦即：
（１）同样，还可以表征模值小于２５Ω的并联插入阻抗Ｚ并联：
（２）
值得一提的是，这一特点在很大程度上依赖于试验装置。为了避免不想要的寄生成分的影响，测试时应该注意控制连接线长度、接地面与其它金属物体的距离等，以减小这些非理想因素的作用。
EMC电磁兼容设计培训套装，视频教程,让您系统学习EMC知识...
射频工程师养成培训教程套装，助您快速成为一名优秀射频工程师...
上一篇：电磁兼容(EMC)设计秘籍(三)
下一篇：PCB的电磁兼容设计
