跟着电子技能的开展，电磁兼容性问题成为电路规划工程师极为重视和扎手的问题。 依据多年的工程经历，咱们普遍以为电磁兼容性规范中最重要的也是最难处理的两个项目便是传导发射和辐射发射。为了满意传导发射约束的要求，一般运用电磁搅扰(EMI)滤波器来按捺电子产品发生的传导噪声。可是怎样挑选一个现有的滤波器或许规划一个能满意需求的滤波器?工程师体现得很盲目，只要凭仗经历作测验。首要依据经历运用一个滤波器，假如不能满意要求再从头修正规划或许换另一个新的滤波器。因而，要找到一个适宜的EMI滤波器就成为一个费时且高本钱的使命。
电子体系发生的搅扰特性
处理问题首要要了解电子体系发生的总搅扰状况，需求按捺多少搅扰电压才干满意规范要求?共模搅扰是多少，差模搅扰是多少?只要清晰了这些搅扰特性咱们才干依据实践的需求提出要求。
从被测物体的电流途径来看，搅扰信号回流途径或许经过地线，或许经过其它电网，如图1所示。经过地线的搅扰电流在电源网上发生同相位的共模搅扰电压。经过其它线在两根电源线上发生反相的差模搅扰电压。搅扰电流的途径如图2所示。
图1 搅扰信号的回流途径
图2 a)差模搅扰滤波和b)共模搅扰滤波
一般有四种技能可进行电源滤波，以便按捺搅扰噪声。在实践运用中，经常是混合运用其间的两种，乃至多种技能。它们是：
共模按捺(两根电源线上的按捺线圈同向绕线);
差模按捺(每根电源线有它自己的按捺线圈)。
电容的效果是将高频搅扰电压“短路”，别的，当搅扰信号频率很高时，按捺线圈将发生很大的沟通阻抗。图2显现了两种滤波类型的结构，其间，LISN是用于丈量意图的线性阻抗安稳网络。假如是共模问题引起的搅扰，X类型电容基本上没有效果，由于两线上的搅扰电压是相同的。因而，了解搅扰类型关于挑选合理的电路结构将起重要效果，并为处理问题供给技能依据。
在规范电磁兼容性测验实验室可得到设备的总搅扰状况，但无法了解设备的共模搅扰和差模搅扰特性。为了在丈量中分辩共模或许差模搅扰信号，通用的仪器是很难完成的。运用专用的传导测验仪，可取得设备的总搅扰、共模搅扰和差模搅扰。测验成果如图3所示。
图3 传统测验仪取得的总搅扰、共模搅扰和差模搅扰
电源输入阻抗特性
滤波器的制造商给出的滤波器插损是在50W规范阻抗体系中的功能。众所周知，电源的输入阻抗跟着频率的改动具有不连续性。阻抗的改动导致滤波器的插损特性发生很大的改动。
由图4可见，在一个50W的体系中，100mH的滤波器供给约18dB的衰减，可是在一个500W体系中只供给约4dB的衰减。 相同关于100nF电容器;在50W体系中，1MHz时大约23dB的衰减在5W体系中降至7dB。
上面的比如阐明，挑选一个具有很高插损的滤波器也不能很好按捺传导噪声的原因是，电源输入端阻抗的影响。因而，规划者除了挑选一个适宜的滤波器之外，还需求了解电源的阻抗特性、共模阻抗和差模阻抗。阻抗测验能够凭借专用的阻抗测验仪或许传导分析仪。一种滤波器的共模阻抗(a)和差模阻抗(b)的改动如图5所示。
图4 a)100uh电感的衰减 b)100nF电容器的衰减
图5 a)共模阻抗和b)差模阻抗的改动
滤波器的规划
知道设备的搅扰特性和输入阻抗特性后，规划或许挑选一个滤波器就变得简略了。假如运用一个现成的滤波器，能够调用曩昔堆集的滤波器数据库，比对滤波器参数，找到一个适宜的滤波器。假如没有适宜的或许想专门规划一个专用滤波器，能够凭借专用的滤波器规划软件。在确认一个滤波器形式后输入滤波器一些简略的约束条件，规划软件依据阻抗特性主动计算出最适宜的组件值，以及供给最适宜的衰减。(如图6所示)
图6 一种由软件规划的最佳滤波器
规划成果
在对某产品进行了搅扰特性和阻抗特性测验后，需求处理一个低于5MHz的低频搅扰问题。专用滤波器规划软件结合前面得到的测验数据给出了滤波器的元件参数：包含470nF的X电容器，2.2nF的Y电容器和15.1mH的共模电感。可是有经历的滤波器规划人员以为选用一个13.5mH共模电感的滤波器是足够了。运用一个13.5mH包含额定高频组件的滤波器的发射状况如图7所示。
图7 最小15mH的体系运用和18mH时的测验成果
为了验证软件的规划数据，将470nF、2.2nF和18mH的非定制的滤波器敏捷连接到体系中，取得中心频率小于5MHz，而且无需高频滤波器。成果清楚地标明，最小15mH的约束是适宜的。
结语
EMI滤波器的规划应该充分考虑搅扰特性和阻抗特性，在阻抗测验和搅扰特性测验数据基础上进行规划是准确滤波规划的仅有办法。
