題記：之前的三節已經講述了開關電源設計的基本原理和主流架構的一些基本知識和注意點，本節主要講述開關電源設計中的EMI知識。

開關電源EMI濾波器件

一、輸入EMI迴路架構

1.EMI的定義：Electromagnetic interference 電磁干擾，EMI包括傳導(conduction)和輻射(radiation)兩個部分。傳導EMI是待測物經由導線(電源線)所傳遞出來的噪聲；輻射EMI是直接由開放空間傳遞的。

2.EMI的一般線路原理圖

EMI的一般線路原理圖

3.EMI 的產生和傳播及處理方式

根據電磁干擾的傳播途徑，開關電源中的電磁干擾可以分為傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾可以分為共模（Common Mode－CM）干擾和差模（Differential Mode－DM）干擾。由於寄生參數的存在以及開關電源中開關器件的高頻開通和關斷，使得開關電源在其輸入端（即交流電網側）產生較大的共模干擾和差模干擾。傳導干擾經由介質進行傳導。因此﹐在電路上經常是加濾波器的方式抑制噪聲。

輻射干擾不經由介質﹐其干擾源通過空間把其信號耦合到電源線路上。因此其處理方式多為屏蔽（shielding）接地（grounding）濾波等。

4.EMI噪聲分析

由EMI傳導噪聲測試儀得的噪聲中，都包含有共模噪聲(common-mode noise)及差模噪聲(differential-mode noise)兩個分量。

共模噪聲由共模噪聲電流產生，差模噪聲有差模噪聲電流產生。其中共模噪聲電流是L、N相對於接地線共同的噪聲，而差模噪聲電流是直接經L、N而不經過接地線的噪聲分量。此兩分量用數學表示如下：

總噪聲電流

Itotal為總噪聲電流,它是流經測試儀的50ohm阻抗所產生的噪聲電壓。

噪聲電壓

5.EMI濾波器的組成元件

常見的EMI濾波元件共有四種:

共模電感、Y電容---用來抑制共模噪聲

差模電感、X電容---用來抑制差模噪聲

共模電感

共模電感

共模電感是由兩個線圈繞在同一鐵芯上，匝數和相位都相同，繞制反向。這樣，當電路中的正常電流流經共模電感時，電流在電感線圈中產生反向的磁場而相互抵消，此時正常信號電流主要受線圈電阻的影響；當有共模電流流經線圈時，由於共模電流的同向性，會在線圈內產生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現為高阻抗，以此衰減共模電流，達到濾波的目的。

Y電容

Y電容

Y電容扮演的是CM電容的角色。其最大的特點是以兩個為一組而存在，一般Y電容均為高壓陶瓷電容，其電容容值較小，從470pF～1000pF，2200pF～3300pF到最大為4700pF。

共模噪聲抑制

差模電感

差模電感

差模電感一般可通過共模電感兩個繞組間產生的磁通洩漏形成。其濾波原理和電源供應器輸出端的濾波電感並無不同。

X電容

X電容

X電容是跨接於電源的L、N兩端。一般為金屬皮鏌(metal film)為材質，其容值規格為0.015uF 0.1uF 0.22uF 0.33uF 0.47uF 0.68uF 最大為1uF。

差模噪聲抑制

PS：下一節主要講述開關電源設計過程中的保護電路和一些認證的知識，歡迎大家轉發和評論，謝謝。