EMI 滤波器原理
插入损耗，共模干扰，差模干扰
在测试传导干扰时候，应用的频段为 150KHz~ 30MHz ,当电子设备干扰 噪声频率小于30MHz 时，主要干扰音频频段，电子设备的电源线对于这类波长的 电磁波来说，一般还不足一个波的波长（30MHz 波长为10米），向空中辐射效率 很低。

噪声主要是通过导线传播，若能测得电源线上感应的噪声电压，就能衡量 这一频段的电磁噪声干扰程度，这类噪声也就是传导噪声，在测试传导干扰时候， 应用的频段为150KHz~ 30MHz 。

传导噪声由差模噪声和共模噪声构成。

差模噪声存在于相线 L 和中线N 之 间（也可视为存在于L 与地线（PE ）, N 与地线（PE ）之间，大小相等，相位差 180° ）;共模干扰噪声存在于L 与PE ，N 与PE 之间，大小相等，相位相同。

1插入损耗
为了更好的设计滤波器，我们应用插入损耗这个概念，其定义为在未加入和 加入滤波器干扰源对负载的电压的比，然后取对数，定义如下图：
信号
<b)
图1、插入损耗定义图
当未接EMI 滤波器时，接收机测得信号源的输出电压为 曰，将EMI 滤波器 接入之后，接收机测得的信号电压为 E 2，如果信号源的输出阻抗等于接收机的 输入阻抗，例如都是50 Q,则EMI 滤波器的插入损耗为：
各种滤波器的插入损耗如下图:
图2 :波器的阶数与插入损耗的关系
I L =20lg
'Ei
匹
fe
10fc lOOfc lOODfc
由上图可以看出，随着滤波器阶数的上升，其插入损耗也跟着增加，实际上, 每增加一阶，插入损耗相应会增加 6 dB/倍频
2、共模噪声( common mode interference)
A、电路等效：功率噪声是电源中影响最大的一种噪声，其等效图如下：
图加共模干扰等救电路討
其等效电路为一个有并联电容C P和并联电阻R P的电流源，呈高阻抗容性。

在反激电源中，如图4，当开关管V i由导通变为截止时，其集电极电压升高，向开关管与散热器的分布电容(可达几千pF)C P1充电，形成共模电流(I cml+|cm2)，在LISN中被检测出来。

等效电路中的C P包括C PI及C P2，C P2与变压器的绕制工艺及结构有关，C PI 与开关管体积大小，及散热器的绝缘厚度有关，一般C P在几百至几千P F之间。

B、抑制原理：下面以下图中的电源滤波器为例进行说明
—
Cxi
OUTPUT
Cy
PE
图5 :滤波器模型
共模通路由Lcml、Cy、Lcm2、Cy及负载阻抗构成。

则共模滤波器等效电路图如下图所示：
应用戴维南和互易定理，将噪声源放在左边，得到图7：
可见此共模抑制是一个两级LC低通滤波网络，在阻带有24dB/倍频的衰减斜率（注意这里由于考虑了T型滤波器的负载阻抗，即噪声源阻抗，所以构成的是两级LC ）o
其插损曲线为两条40dB/十倍频的曲线叠加，见图8 :
3、差模噪声
A 、电路等效：图9显示了差模噪声的电路等效:
它由两部分组成，一部分为高阻抗噪声等效电路，另一部分是低阻抗噪声等 效电路。

在整流桥导通时，电容上电压低于电网电压，电网通过L S （包括PCB 电 感，C S 的ESL ）及R s （包括PCB 电阻及C S 的ESR ）向电容C S 充电， 差模噪声为低阻抗等效电路。

而当 C s 电压高于电网瞬时电压时，输入整流桥截 止，其各臂整流二极管相当于电容器， 其等效电路为高阻抗噪声等效电路，开关s 是与输入整流器流桥导通与否相对应的，其开关频率为输入交流电网频率的两倍。

B 、抑制原理：图11为差模滤波器等效电路图，L LKI ,L LK 2分别为共模电感 L CMI ， L CM2的不平衡电感。

團9：差模［噪声于扰等效
凰
图lb羞複養斂电■懂p
当输入整掘桥关断时，对应E关断时的等箴电路图如图卩
ffi也爰模等蘆电踢（开关关断）仪
简化后得到电路等效为】4
图13：差愎簣蝕电蹑三（开关关断）A
根据上图用同样的方法可以画出其插损曲线为一二型滤波器和L型滤波器的几何叠加和剪切频率。

对于输入整流桥开通的情形，其滤波等效电路如图14 :
图皿莠樣羡敷电昭（开关导通八
通常Rs<luH, Ls<0 10,由于I硕気②I»阻+用列，则可将电路等散为Uhl 曲
圏佝羞復物曳蹟.（开关导通）4
用前述同样的方法，根据上图可确定差模插入损耗曲线以及滤波器的剪切频率。