电磁干扰EMI滤波器电路.docx
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电磁干扰EMI滤波器电路
电磁干扰（EMI）滤波器电路
［作者：
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2004-4-28 文章录入：
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1、功能定义
所谓电磁干扰（EMI），是因电磁波造成设备、传输通道或系统性能降低的一种电磁现象。
EMI以辐射和传导两种方式传播。
辐射方式：
能量通过磁场或电场耦合，或以干扰源与受扰设备间的电磁波形式传播。
传导方式：
能量通过电源线、数据线、公共地线等而产生或接收。
传导干扰有差模（DM对称模式）和共模（CM非对称模式）两种类型。
目前抑制EMI的技术措施有屏蔽、接地（浮地、单点接地和接地网）与滤波。
我这里所说的即为滤波电路，它主要用于高频开关电源和电子镇流器的输入回路及电源的输出回路中中。
该电路用于滤除电源的输入和输出的噪声（150kHz～30MHz），消减对直流稳压电源的传导干扰。
2、适用范围
A、CISPR标准（电机、家用电器、照明设备等射频干扰设备）
类别
频率范围（MHz）
噪声端子电压dB（uV）
家用电器及类似装置
0.15～0.5
66
0.5～5
60
5～30
66
B、VDE0871标准（有目的的高频波发生器的电磁兼容标准）
类别
频率范围（MHz）
噪声端子电压dB（uV）
A级或C级
0.15～0.5
66
0.5～30
60
B级
0.15～0.5
54
0.5～30
48
C、FCC标准（工业、科学、医疗设备的电磁兼容标准）
类别
频率范围（MHz）
噪声端子电压uV
A级
0.45～1.6
1000
1.6～30
3000
B级
0.45～30
250
D、VCCI标准（在工业和商业区使用的家用电器及其类似装置）
频率范围
允许噪声端子电压值
准峰值（Qp）
平均值（Av）
150kHz～500kHz
79dBuV
73dBuV
500kHz～30MHz
66dBuV
60dBuV
3、设计规范
3.1电路原理图及其描述
该电路主要对输入进行滤波，削弱对稳压电源或电子镇流器的输入的传导干扰。
其中，C1、C2和C4、C5及Lc用于滤除共模噪声，C3和C6用于滤除差模噪声。
输出端一般接一电解电容，负载电流大时还需接高频电容，用于消除负载端对输入的噪声干扰。
C1＝C2、C4＝C5、C3＝C6，Lc=（7~30）mH、磁材使用铁氧体材料。
EMI滤波器有C型（纯电容）、L型（一个电感和一个电容）、T型（两只电感和一个电容）、π型（一个电感和两只电容）、双π型（对称绕在同一磁芯上的两个电感和两只电容）等。
上图中电路为最常用的电路。
电源的滤波和保护电路
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耗子 转贴自：
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1477 更新时间：
2004-4-28 文章录入：
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一、滤波电路
1、电磁干扰
电脑电源是把工频交流整流为直流，再通过开关变为高频交流，其后再整流为稳定直流的一种电源，这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形会产生大量的噪声，噪声在输入端泄漏出去就表现为辐射噪声和传导噪声，在输出端泄漏出去就表现为纹波。
辐射噪声频率高于30MHZ，会传播到空间中；传导噪声频率在30MHZ以下，主要干扰音频设备，通过电源线传播到电网中。
外部噪声会进入到电网中的其它电子设备中影响电子设备的运行，而供给负载的电源产生的噪声也会泄漏到电源外部，因此，电脑电源必须有阻止这些噪声进出的功能。
在电脑电源的输入端，需要有由电容和电感构成的滤波器，用于抑制交流电产生的EMI。
在电源的输出端，工频电源的整流波形畸变引起的噪声，以及开关工作波形产生的噪声呈现为纹波，因此在输出端也需要接入滤波器，用于抑制直流电产生的EMI。
2、输入端第一道EMI滤波电路
第一道EMI滤波电容是由X电容（白盒子）、线圈型电感和两个Y电容构成的，用来抑制输入端的高频干扰，以及PWM自身产生的高频干扰对电网的污染。
此主题相关图片如下：
3、第二道EMI滤波电路
为保证输入到整流电路中的电流的纯净，还需要进行第二道滤波。
此滤波电路是由X电容、Y电容和变压器型电感组成。
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4、高压滤波电路
高压整流滤波电路把220V的交流市电转换为300V的高压直流电压，一路输到开关电路，一路输到辅助电源电路。
高压滤波电容的容量对输出端的稳定性有很大影响，纹波输出的控制也是基于滤波电容的容量。
纹波是与输出端呈现的输入频率及开关变换频率同步的分量，一般为输出电压的0.5%以内。
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5、低压滤波电路
当高频噪声泄漏到负载侧时，可能使电脑配件产生故障，同时，高频噪声也会向空间辐射。
低压端采用的直流线路EMI滤波器。
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直流线路EMI滤波器比较复杂。
电源的直流有5V、12V和3.3V电压，对于每路电压，都需要进行滤波。
低压端通常有两个大的扼流线圈，其中稍大的对+5V和+12V进行滤波，稍小的对+3.3V进行滤波。
另外，磐石355的低压大容量滤波电容和线圈型电感数目也较多，共有6个，5V、12V和3.3V各使用2个滤波电容和1个线圈电感。
这样设计可以取得非常好的滤波效果。
如下图所示。
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二、保护电路
一些电源具有四重保护电路，即过流、过压、过载和短路保护。
1、输入端过压保护
电源的高压滤波电路边上，有两个蓝色的压敏电阻，其耐压值为270V，当市电电压超过270V时，压敏电阻就会被击穿，从而保护电源其它电路以及电脑配件的安全。
此主题相关图片如下：
2、输入端过流保护
第二道EMI滤波电容旁边，会有一根保险丝，当瞬间电流非常大时，保险丝就会熔断，从而保护电源和电脑。
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3、输出端过流保护
过电流会损伤电源和配件。
在下图中，有两根细导线连接了控制电路部分和驱动变压器，当控制电路监测到输出端有过大的电流时，通过导线反馈到驱动变压器，驱动变压器就会相应动作，关断电源的输出。
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4、输出端过压保护
输出端输出过高的电压，会对电脑配件造成致命的损害，因此防止输出过压是非常重要的功能，在磐石355的输出端的控制电路中，分布着一些稳压管，当比较器检测到的输出电压与基准电压偏差较大时，稳压管就会对电压进行调整。
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5、输出端过载保护
电源是能量的转换设备，而不是像电池是存储能量的设备，因此其输出不受额定功率的限制，比如额定150W的电源，可以提供200W甚至更高的功率，但此时输出电压将出现很大的波动，跌出正常的5%的范围，并且产生的热量甚至可以烧毁电源，因此不设过载保护的电源是危险的。
过载保护的机理与过流保护一样，也是由控制电路和驱动变压器进行的。
6、输出端短路保护
输出端短路时，LM339N的比较器会侦测到电流的变化，并通过驱动变压器、PWM关断开关管的输出。
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7、温度控制
电脑电源的转换效率通常在70~80%之间，这就意味着相当一部分能量将转化为热量，热量积聚在电源中不能及时散发，会使电源局部温度过高，从而对电源造成伤害。
一些电源设计了温控电路，散热片附近的温度探头会检测电源内部温度，并智能调整风扇转速，对电源内部温度进行控制。
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电源不仅要保证输出到电脑配件的功率，还必须保证输出的质量。
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