无源滤波器在开关电源中的应用分析
摘 要：在电气开关电源中，传导性电源干扰是一种主要干扰源，因此在开关电源设计和应用时应该考虑电磁兼容性指标。在开关电源设计时应该考虑到电磁干扰问题，并采取适当的滤波措施。本文在开关电源中应用了无源滤波器技术，有利于消除电源高频段的电磁干扰。本文对开关电源的传导性电磁干扰进行了简要的分析，并对无源滤波器及其元件特性进行了分析，探讨了无源滤波器在开关电源中的具体应用，供相关人员参考借鉴。
关键词：开关电源；无源滤波器；传导性电磁干扰
中图分类号： TN713.92 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-223-2
0 引言
现在电子设备中越来越多的应用到了开关电源，其具有效率高、自重轻、体积小的优点，但是在应用的过程中也发现，开关电源的高频化容易带来噪声，而且在传导和辐射的作用下，开关电源的高频化还会对周围的电磁环境造成污染，不利于周围其他电子设备的运行。因此，在开关电源设计中应该充分考虑设备间的电磁兼容问题，电源产品的电磁兼容已经成为了该产品的重要性能参数。
1 开关电源的传导性电磁干扰
可以将开关电源的传导性干扰分为两个类别，分别为共模干扰、差模干扰，开关管的关断和开通期间产生的干扰为共模干扰，其是一种非对称性噪声，叠加在电源的正负之间。开关管关断与开通期间还会产生差模干扰，差模干扰是对称性噪声，叠加在电源的正负之间。为了使开关电源的电磁干扰得到有效遏制，当前使用的主要方法是噪声源平衡技术、调频””非恒频的PWM技术等。通过具有互异性能的无源滤波器，能够对电源传入开关电源的干扰进行有效抑制，同时也能够对开关电源反向传输电源的干扰进行有效抑制，因此将滤波器加入电源的输入端是一种对传导性干扰进行抑制的有效方法[1]。
图1为传导性干扰模型，反映了典型的反激式开关的传导性干扰问题。图1中的VT为开关管，在关断和开通开关管的过程中，就会产生id（差模干扰电流），差模干扰电流会从输入电源Vs中流过，并且受到电源内阻Zs的阻碍，产生传导性差模干扰电压，主要作用于电源的两端，用ud表示。屏蔽地和散热器是直接连接的，屏蔽体与铁氧体通常也是连接的，铁氧体和变压器之间的分布电容、散热器和开关管底板之间的分布电容与屏蔽地之间的分布电容Cb和A点有关。A点对地之间的电压差会随着VT的开关状态变化而变化，该电压差用uA表示，在uA变化的过程中，Cb上会出现位移电流，用ic1和ic2表示。...
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