EMI滤波电路在开关电源中的应用

电源的选型是比较复杂的，其电压输出规格、电压稳定性、异常情况下的保护都非常重要，根据各硬件在不同状态下的功耗调整输出负载，并考虑长期运行和满载输出的稳定性。

电磁干扰处理的好坏对电源的影响是非常大的。一般干扰可以分为几个主要类型，其中包括电源噪声，这种噪声实际上属于射频干扰的范畴。为了更好地理解和控制这些噪声，我们将进一步深入探讨它们的不同特性及其对系统的影响。

电源噪声的来源多种多样，但都可以归类为射频干扰(RFI)。它们可能源于外部环境的电波或电磁辐射，或是由电子设备内部产生的电路噪声。从传播方向上看，电源噪声可大致分为：一是外部设备通过电源线传递到电子设备的电磁干扰，这类干扰直接影响着电子系统的性能;二是电子设备自身在输出时对外部产生的干扰，这种干扰是通过电源线传播出去并最终影响到其他设备或环境。由此可见，电源噪声具有双向的干扰信号特性，它不仅是干扰对象，同时也是一个潜在的噪声源。

在形态上，电源噪声又可细分为串模干扰和共模干扰。串模干扰通常发生在两条电源线之间的电流流动中，当两根线碰触时会产生额外的噪声，这种噪声对信号的传输造成严重影响。而共模干扰则涉及到同一电源线上的多个设备间的交互作用，例如计算机与打印机、显示器等设备，由于电源插头设计不佳或接插件不良，可能会导致电源电流模式互相影响，从而产生噪声干扰。

接下来，我们来讨论EMI滤波电路的设计要求。EMI滤波电路就是图中起到滤波的部分电路，它处于电源输入后的首个干扰处理电路，起到了非常重要的一部分。

一个比较好的EMI滤波器应该能够有效地滤除了上述提到的噪声干扰。为了实现这一目标，滤波器必须符合电磁兼容性(EMC)的标准，并且必须是一种双向射频滤波器。这样的滤波器需要能够识别和消除那些从交流电源线中引入的外来电磁干扰，同时还需确保设备本身不会对外发射噪声以干扰其他电子产品。除此之外，滤波器还必须具备抑制串模干扰和共模干扰的能力，以保障整个电子系统的电磁兼容性。下图是一个基础的滤波电路图。

差模电容 C1、C2 用来短路差模干扰电流。中间连线接地电容 C3、C4 则用来短路共模干扰电流。共模扼流圈是两个相同厚度的线圈，它们以相同的方向缠绕在同一个磁心上。若两个线圈间的磁路连接得很紧，则漏电感较小，因此，在功率线的频率区间，差分电抗会比较小;当负载电流流经共模扼流圈时，相线上各线圈所形成的磁力线与绕著中心线上各线圈所形成之磁力线反向，因而可在磁心内互相抵销。这样，甚至在较大的负荷电流时，磁芯也不会饱和。但在共模干扰时，由于两个线圈间的磁场方向相同，且具有很大的电感值，因此可以有效地抑制共模干扰。