【EMC】EMI滤波器

前言

在设计电路板，电源部分是干扰传入和传出的重要途径。在考虑其EMC问题时，需要设计EMI滤波器，防止外部高频的差模和共模干扰进入后端应用电路中。

原理

EMI滤波器其实就是串联电感，并联电容的低通滤波器，使得高频干扰被阻碍（共模电感、差模电感使高频干扰转换成铁氧体的热能）或者从旁路流出（X\Y安规电容）。

安规电容

安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全。X电容和Y电容统称为安规电容。

X电容接在输入线两端用来消除差模干扰，Y电容接在输入线和地线之间，用来消除共模干扰。

X电容分为：X1、X2、X3。X1耐压2.5~4KV（未来趋势），X2耐压KV1.2~2.5KV（常用），X3耐压小于等于1.2KV（淘汰）。

EMI滤波器

共模滤波

说明：在输出的两条线路上，还可以加上两个铁氧体磁环或者差模电感，用于滤出差模干扰。

在EMI滤波器中，有两类电容。X电容（差模电容）和Y电容（共模电容）。如上图C1和C2是差模电容，C3和C4是共模电容。

安全标准规定，当正在工作之中的机器电源线被拔掉时，在两秒钟内，电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。所以，一般还需要在C1和C2两端并联一个电阻，用于泄放电容上的电荷。

Y电容会使设备对地产生漏电流。由于漏电流的大小对于人生安全至关重要，不同国家对不同电子设备接地漏电流都做了严格的规定。若对最大漏电流做出了规定，则需求出最大允许接地电容值。对地漏电电流I=2*π*f*C*Uc，其中，f为电网频率50Hz，C为对地Y电容容值，Uc为110V。计算结果I=0.15mA。

通常EMI滤波器的X电容和Y电容必须经过1500－1700V直流电压1分钟耐压测试。

参考阅读：

1、共模和差模电感电路的分析方法及思路