电源EMI滤波器插入损耗的研究
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2020-10-25
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电源电源EMI滤波器插入损耗的研究滤波器插入损耗的研究
从抗电磁干扰角度来说，电源EMI滤波器实际是一个只允许直流和工频通过的低通滤波器，即从零频（直流）至
截止频率（工频）的通带内以最小衰减通过电流（或电压）。对电磁干扰的阻带，要求尽可能高的衰减，过渡
带曲线尽可能陡。
从抗电磁干扰角度来说，
EMI滤波器插入损耗的理论分析滤波器插入损耗的理论分析
EMI滤波器插入损耗IL定义如下：
IL=10log(P1/P2)=20log(U1/U2) (1)
式中，P1和U1分别表示当EMI滤波器未插入前（图1（a）），从噪声源us传递到负载RL的功率和电压；P2和U2分别表
示当EMI滤波器接入后（图1(b)），从噪声源传递到负载的功率和电压。
图1 EMI滤波器接入前、后的电路
理论分析EMI滤波器的IL时，把滤波器网络用A参数来表示：
(2)
则可求得EMI滤波器的IL表达式为：
IL=20log|(a11RL+a12+a21RSRL +a22RL)/(RS+RL)| (3)
图2为高性能的EMI滤波器。其中，E表示共模信号输入端。图2中网络的共模等效电路如图3（a）所示，差模等效电路如
图3（b）所示。图3（b）中Le1、Le2、Cxi，i=1，2，3，分别表示等效电感和电容。
图2 EMI滤波器网络
图3 图2网络的共模与差模等效电路
由图3（a）并根据式（4）可求得共模插入损耗为：
ILCM=10lg|(RS+RL-ω2CyD12+ω2D22)|-20lg(RS+RL) (4)
式中，D1=L1RL+L2RS；D2=L1+L2-ω2L1L2Cy+CyRSRL
由图3（b）同理可求得差模插入损耗为：
ILDM= 10lg|(B12+B2+RSRLB3)|-20lg(RS+RL) (5)
式中，B1=RL(1-ω2Cx2Le2)-ω2Cx2Le1(1-ω2Cx3Le2)+RS(1-ω2Cx2Le2)-ω2Cx1Le2-ω2Cx1Le1(1-ω2Cx2Le2)；
B2=ωLe2+ωLe1(1-ω2Cx2Le2)；B3=ωCx3+ωCx2(1-ω2Cx3Le2)+ωCx1(1-ω2Cx3Le2)–ω3Cx1Cx3Le1-ω3Cx1Cx2Le1(1-
ω2Cx3Le2)。
影响插入损耗的各种原因影响插入损耗的各种原因
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