一种有源共模EMI滤波技术研究

频率为

式中：Ae为磁芯的有效截面积;

ι为有效磁路长度;

μr为相对磁导率。

故要改善下限截止频率，可以增加副边绕组，增加磁芯有效截面积等来实现。

对于上限截止频率，提高电流互感器高频特性，只有尽量减小互感器的寄生参数的影响，如为了消除原、副边绕组间寄生电容对电流互感器高频特性的影响，对原边电流进线可采用屏蔽设置。

4.3 C1的选择

C1起到的是隔离直流偏置电源与主电路回路的作用，这里选择Yl型电容。

　　5 实验及结果分析

实验以一个半桥变换电路作为被测对象，实验环境为全屏蔽实验室。实验所用仪器为一台LISN和一台SCR3501型电磁兼容测量分析仪。被测物距地面高度为0.8 m，距检测装置LISN水平距离O.8 m，所有装置的外壳均可靠接大地。测得被测对象的传导FMI频谱如图7、图8、图9所示，均采用峰值检测频谱图中的两条准线，上面一条为欧盟传导标准EN55022B，下面一条线为与之相差lOdB表示裕量。图7为无任何EMI滤波措施时装置的频谱，噪声电流直接经分布电容流回交流电源侧，因此超标严重;图8为增加了有源滤波装置后共模噪声测量频谱，在全频段范围内均有大幅衰减，在较低频段(150kHz～2MHz)抑制略有不足，图8中标示在210 kHz这个点上仍然超出规定标准(该点处约64dB)约3.5 dB。图9为有源与无源滤波电路相结合后所测得的噪声频谱，在有源滤波的基础上还增加了一个小的共模电感并增加了两个Y电容，此时150kHa~1 MHz上的噪声明显衰减，全频带范围内噪声值均在下面一条准线以下，因此至少还有10dB裕量。

　　6 结语

本文阐述了共模传导噪声的产生及其流动的回路以及测量的原理，并以此对有源滤波器的进行了分析与设计，在此基础上设计了实验电路，通过实验证明了该方案的可行性。可以得出以下结论。

(1)这种有源EMI滤波器能够对EMI的共模干扰起到类似无源元件构成的滤波器的滤波作用，通过实验证明，滤波器工作性能是稳定的，配合少量无源元件可以达到EMI检测合格标准。

(2)与传统的EMI滤波器相比较，该有源滤波器易于集成，这也是一种趋势，现在已经有用于DC/DC方面的集成有源EMI滤波器的成品，如PIC0R公司的QPI-3，采用封装为1.0”×1.O”×O.2”SIP，能有效减少滤波器的体积和高度，且在很大程度上不依赖设计者的经验，这种利于集成和以实用为主导的技术思想也是开关电源EMI抑制手段的一种新思路。