摘 要

由于电力电子技术的发展，开关电源的应用也深入各种电子设备，随之而来的电磁干扰噪声问题也越来越受到人们的关注。电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰，本文主要是针对传导干扰的讨论。EMI滤波器是抑制传导电磁干扰噪声常用的手段，讨论EMI滤波器的特性，比较不同类型的EMI滤波器是本文的主要内容。

EMI滤波器设计时必须考虑其干扰源的阻抗特性，功率变流器作为EMI滤波器的干扰源其阻抗特性具有不确定性，使得EMI滤波器的设计较普通滤波器更为困难。分析功率变流器中电磁干扰噪声的耦合方式，继而研究噪声源阻抗特性，包括共模噪声阻抗及差模噪声阻抗。本文以反激电路为例，说明干扰源存在不同形式的阻抗，并由于不同的干扰源阻抗下分析了4种不同的EMI滤波器。基于Matlab仿真，比较不同的干扰源阻抗下的插入损耗，研究噪声源阻抗对EMI滤波器性能的影响机理，并比较波形提出EMI滤波器结构优化方案。

关键字：传导干扰，干扰源阻抗，插入损耗

Abstract

Due to the development of power electronics technology, switching power supply applications are deeply various electronic devices, electromagnetic interference and noise problems have cropped up more and more people's attention. Electromagnetic interference into conduction and radiated interference, this paper is to discuss against conducted interference. EMI filters are the most effective means of noise suppression Conducted EMI, EMI filter characteristics discussed, comparing different types of EMI filter is the main content of this article.

EMI filter impedance characteristics must be considered when designing the noise source, the power converter as a noise source of EMI filter impedance characteristics of uncertainty, so that EMI filter design is more difficult than the ordinary filter. Analysis of the power converter in coupled mode EMI noise, and then study the noise source impedance characteristics, including common mode noise and differential mode noise impedance impedance. In this paper, counter circuit as an example, indicating the presence of different forms of interference source impedance, and because of different noise source impedance analysis of four different EMI filters, namely CL-type, LC-type, π-type, T-type filter. Based on Matlab simulation insertion loss compare different interference source impedance under study noise source impedance influence mechanism of EMI filter performance, and compare waveforms to find the best EMI filter structure.

Keywords: conducted interference, the interference source impedance, insertion loss

目录

第1章 绪论 1

1.1电磁干扰与危害 1

1.3国内外研究现状 2

1.4 本文主要工作 3

第2章 传导电磁干扰分析 4

2.1电磁干扰原理及分类 4

2.2电源装置电磁噪声的耦合途径 5

2.2.1反激电路的工作原理 5

2.2.3共模干扰耦合通路分析 6

2.2.4差模干扰耦合通路分析 6

2.3干扰源阻抗的测量方法 8

2.4本章小结 8

第3章 EMI滤波器特性研究 9

3.1 EMI滤波器的基本网络 9

3.2典型EMI滤波器 9

3.3主要特性指标 11

3.3.1插入损耗 11

3.3.2漏电流 12

3.4干扰源阻抗对EMI滤波器的影响 12

3.4.1共模影响 12

3.4.2差模影响 13

3.5本章小结 14

第4章 仿真分析与优化设计 15

4.1 共模干扰 15

4.1.1 π型滤波器 15

4.1.2 LC型滤波器 16

4.1.3 CL型滤波器 17

4.1.4 T型滤波器 18

4.2差模干扰 19

4.2.1 π型滤波器 19

4.2.2 LC型滤波器 20

4.2.4 T型滤波器 21

4.3本章小结 23

第5章 总结与展望 24

参考文献 25

致谢 26

附录A 27

附录B 29

附录C 31

第1章 绪论

开关电源的大量使用导致电磁干扰问题越来越突出，本章首先介绍电磁干扰问题的发现和电磁干扰的危害，以及针对以上问题而提出的电磁兼容的概念。然后介绍了本文的研究意义和国内外现状以及本文的主要工作。

1.1电磁干扰与危害

电磁干扰问题的正式提出始于1981年“论干扰”文章的发表，电磁干扰是一种电磁现象。大部分电气设备都会产生电磁波，这种电磁波会对其他的电气设备造成信号干扰，这就是电磁干扰。电磁干扰影响的范围很广，我们平时使用的电子器件，医院里的医疗仪器设备，车辆中的电机产品，甚至于军用产品都不同程度受到了电磁干扰的影响，缓解电磁干扰问题刻不容缓。

电磁干扰问题提出之后，一些发达国家对这种干扰控制做出了一些规章。规定了公司所生产的产品必须符合这些规章，这种产品称为具有电磁兼容性EMC^[1]，不满足这种规章的设备不允许投放到市场。电磁兼容技术是企业的设计人员必须所掌握的基础技术之一。