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，設計或者選擇一個濾波器就變得簡單了。如果使用一個現(xiàn)成的濾波器，可以調用過去積累的濾波器數(shù)據(jù)庫，比對濾波器參數(shù)，找到一個合適的濾波器。如果沒有合適的或者想專門設計一個專用濾波器，可以借助專用的濾波器設計軟件。在確定一個濾波器模式后輸入濾波器一些簡單的約束條件，設計軟件根據(jù)阻抗特性自動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)品進行了干擾特性和阻抗特性測試后，需要解決一個低于5MHz的低頻干擾問題。專用濾波器設計軟件結合前面得到的測試數(shù)據(jù)給出了濾波器的元件參數(shù)：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13.5mH共模電感的濾波器是足夠了。使用一個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(tǒng)使用和18mH時的測試結果。

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

結語

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(shù)據(jù)基礎上進行設計是精確濾波設計的唯一方法。