基于开关电源的EMI滤波器设计与实现.pdf

第46卷第5期
电力电子技术
Vol46. No5
2012年5月
Power Electronics
May 2012
基于开关电源的EMI滤波器设计与实现
白吴,张强,李万玉
(西安电子工程研究所,陕西西安710100)
摘要:通过对某型号开关电源的电磁兼容性进行分析和测试,提出了针对此开关电源的干扰抑制滤波器的有
效设计方法,并利用 Pspice软件进行了滤波器的设计与仿真。遵循设计方法,针对该开关电源的电磁干扰
(EMI)滤波器已经实现,通过实际测试结果验证了设计方法的正确性。
关键词:滤波器;开关电源;电磁干扰
中图分类号:TN713
文献标识码:A
文章编号:1000~100X(2012)05-0001-03
Design and Implementation of EMIT Filter Based on SMPS
BA Hao, ZHANG Qiang, Ll Wan-yu
(xi'an Electronic Engineering Research Institute, Xi'an 710100, China)
Abstract: The analysis and tests based on switching mode power supply(SMPS)are presented. In the light of test re
sults, the design and simulation for ele matic interference(EMI filter are implemented with the software Pspice.
Base on the proposed design procedure, an EMI filter is implemented for this SMPS product and the performance tests
are carried out experimentally on the implemented filter to verify the validity of the design procedure
Keywords: filter; switching mode power supply; electromagnetic interference
1引言
扰组成。前者指相线与中线之间流动的电流噪声
与传统线性电源相比,开关电源作为一种新后者指相线或中线与地线之间流动的电流噪声。
型绿色电源,因其具有体积小,重量轻,高效率等根据干扰信号的特点可粗略地划分为3个频段:
优点,在军用和民用领域得到广泛应用。但由于
0.15-0.5MHz以差模干扰为主;0.5~5MHz差、共
其内部含有高速通断的开关器件并采用特殊的模干扰共存;5MHz以上以共模干扰为主。在设计
调制方式,因此会产生大量地EMI,从而对其本时若哪个频段不达标,可针对该频段加强滤波效
身及其使用开关电源的产品的整体性能造成严果。通常,EM∏滤波器由差模网络和共模网络构
重影响。EMI滤波器是抑制开关电源传导于扰的成,为了确定其中元件参数的具体取值,需先得到
有效手段,因此有必要对EM滤波器的设计方法差模电流和共模电流的具体数值。测试方法是通
进行深入研究。这里以某型号开关电源作为研究过电流探头分离出差模电流和共模电流。其测
对象,详细叙述了EM滤波器设计方法,为解决试框图如图1所示
开关电源电磁兼容问题提供了参考。
地平面
相线中线
地平面
相线中线
地线 LISN ELISN
2电磁干扰测试方法
她线⊥ LSN -LISN
电流探为50Q
电流探头50Q
2.1测试时产品工作状态
SMPS
接收机 IIISMF
接收机
电源线缆
电源线缆
该开关电源输入电压变化范围为18-36V,测
(a)共模传导EMI测试配置图
(b)差模传导EM测试配置图
试时输入电压为28V,输出稳压为12V,工作频
图1共模和差模传导EMI测试配置图
率约为250kHz,最大工作电流为4A。在测试过
Fig. 1 Conduction EMI testing layout of common mode and differ-
程中,该开关电源产品一直处于半载工作状态。
2.2电磁干扰测试方法
开关电源传导干扰主要由差模干扰和共模干
若将共模电流和差模电流分别记为。与m,
则在共模电流测试中,测得电流为:
定稿日期:2011~11-09
值=「相线+J中线=(I+la)+(dm-l)=2a(1
作者简介:白吴(1986-),男,陕西西安人,硕士研究生
而在差模电流测试中,测得电流为
研究方向为电力电子系统电蔽兼容设计和测试。
I是値=「相线ー中俊=(l。+a)ー-(la-Ia)=2m(2