基于EMI濾波器設計中的干擾特性和阻抗特性的研究

圖5 a)共模阻抗和b)差模阻抗的變化濾波器的設計

知道設備的干擾特性和輸入阻抗特性后，設計或者選擇一個(gè)濾波器就變得簡(jiǎn)單了。如果使用一個(gè)現成的濾波器，可以調用過(guò)去積累的濾波器數據庫，比對濾波器參數，找到一個(gè)合適的濾波器。如果沒(méi)有合適的或者想專(zhuān)門(mén)設計一個(gè)專(zhuān)用濾波器，可以借助專(zhuān)用的濾波器設計軟件。在確定一個(gè)濾波器模式后輸入濾波器一些簡(jiǎn)單的約束條件，設計軟件根據阻抗特性自動(dòng)計算出最合適的組件值，以及提供最合適的衰減。(如圖6所示)

圖6 一種由軟件設計的最佳濾波器

設計結果

在對某產(chǎn)品進(jìn)行了干擾特性和阻抗特性測試后，需要解決一個(gè)低于5MHz的低頻干擾問(wèn)題。專(zhuān)用濾波器設計軟件結合前面得到的測試數據給出了濾波器的元件參數：包括470nF的X電容器，2.2nF的Y電容器和15.1mH的共模電感。但是有經(jīng)驗的濾波器設計人員認為采用一個(gè)13.5mH共模電感的濾波器是足夠了。使用一個(gè)13.5mH包括額外高頻組件的濾波器的發(fā)射情況如圖7所示。

圖7 最小15mH的系統使用和18mH時(shí)的測試結果。

為了驗證軟件的設計數據，將470nF、2.2nF和18mH的非定制的濾波器迅速連接到系統中，獲得中心頻率小于5MHz，并且無(wú)需高頻濾波器。結果清楚地表明，最小15mH的限制是合適的。

結語(yǔ)

EMI濾波器的設計應該充分考慮干擾特性和阻抗特性，在阻抗測試和干擾特性測試數據基礎上進(jìn)行設計是精確濾波設計的唯一方法。