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大学生科技竞赛资料 开关电源 EMI 滤波器的设计
要使 EMI 滤波器对 EMI 信号有最佳的衰减特性，设计与开关电源共模、差模噪声等效
电路端接的 EMI 滤波器时，就要分别设计抗共模干扰滤波器和抗差模干扰滤波器才能收到满
意的效果。
1．抗共模干扰的电感器的设计
电感器是在同一磁环上由两个绕向与匝数都相同的绕组构成。当信号电流在两个绕组流
过对，产生的磁场恰好抵消，它可几乎无损耗地传输信号。因此，共模电流可以认为是地线
的等效干扰电压 Ug 所引起的干扰电流。当它流经两个绕组时，产生的磁场同相叠加，电感
器对干扰电流呈现出较大的感抗，由此起到了抑制地线干扰的作用。电路如图 1 所示。
信号源至负载 RL 连接线的电阻为 Rcl、Rc2，电感器自感为 L1、L2，互感为 M，设两绕
组为紧耦合，则得到 L1＝L2＝M。由于 Rc1 和 RL 串联且 Rc1＜＜RL，则可以不考虑 Vg， Vg
被短路可以不考虑 Vg 的影响。其中（Is 是信号电流，Ig 是经地线流回信号源的电流。由基
尔霍夫定律可写出：
式（2）表明负载上的信号电压近似等于信号源电压，即共模电感传输有用信号时几乎不
引入衰减。由（1）式得知，共模千扰电流 Ig 随 f：fc 的比值增大而减小。当 f：fc 的比值趋
于无穷时，Ig=0，即干扰信号电流只在电感器的两个绕组中流过而不经过地线，这样就达到
了抑制共模干扰的作用。所以，可以根据需要抑制的干扰电压频率来设置电感器截止频率。
一般来说，当干扰电压频率 f≥5fc 时，即 Vn：Vg≤0.197，就可认为达到有效抑制地线中心
干扰的目的。
2．抗差模干扰的滤波器设计
差模干扰的滤波器可以设计成Π型低通滤波器，电路如图 2 所示。这种低通滤波器主要
是设置电路截止频率人的
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