基于開(kāi)關(guān)電源的EMI濾波器設計與實(shí)現
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時(shí)間：2012-07-12
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3．3 EMI濾波器元件參數設計
3．3．1 共模參數的選取
由于共模電容是連接在相線(xiàn)或中線(xiàn)與地線(xiàn)之間的，則共模電容的失效可能會(huì )導致人員電擊，其次，對共模電容也應有最大漏電的限制。因此，對漏電流要求越小越好，安全電流通常為幾百微安到幾毫安，這就使得共模電容的取值一般都比較小，通常采用高耐壓的陶瓷電容(安規電容)，電容量一般為幾百至幾萬(wàn)皮法。此處取Cy=2 200 pF，參照文獻中的計算方法，可得Lc≈117μH。
3．3．2 差模參數的選取
對于差模參數而言，Cx1，Cx2以及Ld的選取沒(méi)有唯一解，允許設計者有一定的自由度。此時(shí)，相應地Cx1，Cx2值要更大，此處選取Cx1 =Cx2=0．22μF，并忽略漏感值，可得Ld≈10μH。
4 EMI濾波器的仿真
4．1 共模濾波器仿真
為了使仿真結果更接近實(shí)際，在圖5a基礎上添加電感和電容的高頻寄生參數，當頻率升高時(shí)，電容的絕緣漏電阻Rp>>1／(2πfCy)，則電容阻抗為：
圖6示出共模濾波器電路及共模插入損耗仿真結果。由于噪聲源阻抗Zs是未知的，則Zs可以用一個(gè)電流源Iscm和一個(gè)高阻抗Zp并聯(lián)表示。根據工程經(jīng)驗，取Rs=0．15 Ω，Lp=15 nH，RL=10 mΩ，Cp=5 pF，Zp=10 kΩ。由圖6a可知：
I(ZLISSN／2)=(Z2Cy‖Zp)Iscm／(ZLc+ZLISN／2+Z2Cy‖Zp) (5)
根據式(5)，可得到共模插入損耗計算公式：
利用OrCAD10．5／PSpice軟件仿真后，其仿真結果如圖6b所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/176741.htm
由仿真結果可知，在750 kHz處大概有21 dB的插損，基本滿(mǎn)足了設計的要求，雖然在共模濾波器諧振頻率點(diǎn)217 kHz附近出現負的插損，但由圖2a可知，在該諧振頻率點(diǎn)處共模干擾電流很小，所以對整體濾波效果影響不大。
4．2 差模濾波器仿真
與共模分析方法類(lèi)似，在圖4b的基礎上添加電感和電容的高頻寄生參數：Rs=0．15 Ω，Lp=40 nH，RL=1．5 mΩ，Cp=5 pF，Zp=10 kΩ。圖7示出差模濾波器電路圖和差模插入損耗仿真結果。
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