【導(dǎo)讀】EMI濾波器在電源線中的使用越來(lái)越廣，標(biāo)準(zhǔn)的EMI濾波器通常由串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器組成的低通濾波電路，其作用是允許設(shè)備正常工作時(shí)的頻率信號(hào)進(jìn)入設(shè)備，而對(duì)高頻的干擾信號(hào)有較大的阻礙作用，能抑制高頻干擾、抑制設(shè)備干擾。
EMI濾波器在電源線中的使用越來(lái)越廣，標(biāo)準(zhǔn)的EMI濾波器通常由串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器組成的低通濾波電路，其作用是允許設(shè)備正常工作時(shí)的頻率信號(hào)進(jìn)入設(shè)備，而對(duì)高頻的干擾信號(hào)有較大的阻礙作用，能抑制高頻干擾、抑制設(shè)備干擾。因此EMI濾波器是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。
EMI濾波器選擇步驟/方法
1、濾波電容的選擇
與一般的濾波器不同，EMI濾波器典型結(jié)構(gòu)中電容使用了兩種下標(biāo)，接于相線和中線之間，稱為差模電容，接于相線或中線與地之間，稱為共模電容，下標(biāo)X和Y不僅表明了它在濾波電路中的作用，還表明了它在濾波電路中的安全等級(jí)。在設(shè)計(jì)或選用濾波器時(shí)都必須充分考慮這兩類(lèi)電容的安全性能，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到濾波網(wǎng)絡(luò)的安全性能。
2、差模電容器的選擇
差模電容器的選擇指的是應(yīng)用于這樣的場(chǎng)合：當(dāng)電容失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊穿現(xiàn)象，不會(huì)危及人生安全。除了要承受電源相線與中線的電壓之外，還要承受相線與中線之間各種干擾源的峰值電壓。根據(jù)差模電容應(yīng)用的最壞情況和電源斷開(kāi)的條件，電容器的安全等級(jí)又分為兩個(gè)等級(jí)。所以設(shè)計(jì)濾波器時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)選擇不同安全等級(jí)的電容器。
若差模電容器的安全性能（即耐壓性能）欠佳，在一定峰值電壓出現(xiàn)時(shí)，它有可能被擊穿，它的擊穿雖然不危及人生安全，但會(huì)使得濾波器的功能下降或喪失。通常EMI濾波器的差模電容必須經(jīng)過(guò)1500－1700V直流電壓1分鐘耐壓測(cè)試。
3、EMI濾波器共模濾波性能的考慮
用于電子設(shè)備電源的EMI濾波器共模濾波性能常常受到共模電容的制約。電容即跨接在相線或中線與安全地之間的電容。接地的電流主要就是指流過(guò)共模電容的電流，由于流過(guò)電容的電流由電源電壓，電源頻率和電容值共同決定。由于漏電流的大小對(duì)于人生安全至關(guān)重要，不同國(guó)家對(duì)不同電子設(shè)備接地漏電流都做了嚴(yán)格的規(guī)定。若對(duì)最大漏電流做出了規(guī)定，則需求出最大允許接地電容值。另外，要求電容在電氣和機(jī)械安全方面有足夠的余量，避免在極端惡劣的條件下出現(xiàn)擊穿短路的現(xiàn)象。因?yàn)檫@種電容要跟安全地相連，而設(shè)備的機(jī)殼也要跟安全地相連，所以這種電容的耐壓性能對(duì)保護(hù)人生安全有至關(guān)重要的作用，一旦設(shè)備或裝置的絕緣失效，可能危及到人的生命安全。因此電容要進(jìn)行1500－1700V交流耐壓測(cè)試1分鐘。
4、電感的取值、材料的選取考慮以下兩個(gè)方面
第一，磁芯材料的頻率范圍要寬，要保證最高頻率在1GHz，即在很寬的頻率范圍內(nèi)有比較穩(wěn)定的磁導(dǎo)率；
第二，磁導(dǎo)率高，但是在實(shí)際中很難滿足這一要求，所以，磁導(dǎo)率往往是分段考慮的。磁芯材料一般是鐵氧體或者鐵粉芯，更好的材料如微晶等。
5、性能指標(biāo)要過(guò)關(guān)
EMI濾波器最重要的技術(shù)指標(biāo)是對(duì)干擾的抑制能力，常常用所謂的插入損耗（Insertion Loss）來(lái)表示，它的定義是：沒(méi)有接入濾波器時(shí)從干擾源傳輸?shù)截?fù)載的功率P1和接入濾波器后從干擾源傳輸?shù)截?fù)載的功率P2之比，用分貝（dB）表示。
EMI濾波器的插入損耗與濾波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量以及源端和負(fù)載端的阻抗有關(guān)。為避免濾除有用信號(hào), 插損指標(biāo)須謹(jǐn)慎提出。不論是軍用還是民用EMC標(biāo)準(zhǔn), 對(duì)設(shè)備或分系統(tǒng)的電源線傳導(dǎo)干擾電平都有明確的規(guī)定, 預(yù)估或測(cè)試獲得的EMI傳導(dǎo)干擾電平和標(biāo)準(zhǔn)傳導(dǎo)干擾電平之間的差值即所需的EMI濾波器的最小插損。然而, 對(duì)不同的單臺(tái)設(shè)備都進(jìn)行EMC 測(cè)試, 而后分析其傳導(dǎo)干擾特性, 設(shè)計(jì)合乎要求的濾波器, 這在實(shí)際工程中顯然是不可能的。事實(shí)上, 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了電源濾波器插入損耗的測(cè)試方法。在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下,一般軍用電源濾波器應(yīng)滿足10kHz～ 30MHz 范圍內(nèi)插入損耗30～ 60dB。工程設(shè)計(jì)人員只需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的濾波器。
6、注意事項(xiàng)
1、為了EMI濾波器的安全可靠的工作(散熱和濾波效果) , 除EMI濾波器一定要安裝在設(shè)備的機(jī)架或機(jī)殼上外, EMI濾波器的接地點(diǎn)應(yīng)和設(shè)備機(jī)殼的接地點(diǎn)取得一致, 并盡量縮短EMI濾波器的接地線。若接地點(diǎn)不在一處, 那么EMI濾波器的泄漏電流和噪聲電流在流經(jīng)兩接地點(diǎn)的途徑時(shí), 會(huì)將噪聲引入設(shè)備內(nèi)的其他部分。其次, EMI濾波器的接地線會(huì)引入感抗, 它能導(dǎo)致EMI濾波器高頻衰減特性的變壞。所以, 金屬外殼的EMI濾波器要直接和設(shè)備機(jī)殼連接。如外殼噴過(guò)漆, 則必須刮去漆皮；若金屬外殼的EMI濾波器不能直接接地或使用塑封外殼EMI濾波器時(shí), 它與設(shè)備機(jī)殼的接地線應(yīng)可能短。
2、EMI濾波器要安裝在設(shè)備電源線輸入端, 連線要盡量短; 設(shè)備內(nèi)部電源要安裝在EMI濾波器的輸出端。若EMI濾波器在設(shè)備內(nèi)的輸入線長(zhǎng)了, 在高頻端輸入線就會(huì)將引入的傳導(dǎo)干擾耦合給其他部分。若設(shè)備內(nèi)部電源安裝在EMI濾波器的輸入端, 由于連線過(guò)長(zhǎng), 也會(huì)導(dǎo)致同樣的結(jié)果。
3、確保EMI濾波器輸入線和輸出線分離。若EMI濾波器輸入、輸入線捆扎在一起或相互安裝過(guò)近, 那么由于它們之間的耦合, 可能使EMI濾波器的高頻衰減降低。若輸入、輸出線必須接近, 那么都必須采用雙絞線或屏蔽線。
