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EMI滤波器在DC/DC变换器中的作用

发布时间:2026年09月03日 16:58:42 | 来源:小编

      DC/DC变换器通过功率开关管的高频导通和关断实现电压转换这一过程中产生的电流变化率di/dt和电压变化率dv/dt可达每微秒数十安培和数百伏特。如此陡峭的瞬态变化通过线路寄生电感电容以及功率管结电容耦合形成从几kHz到数百MHz的宽带电磁干扰。电磁干扰按照传播路径分为传导发射和辐射发射两类其中传导发射通过电源线和信号线向外传播是影响同一电源总线上其他设备正常运行的主要因素。传导发射又可细分为差模噪声和共模噪声差模噪声存在于电源线正极和负极之间其电流幅度相等相位相反共模噪声存在于电源线与大地之间其电流幅度相等相位相同。DC/DC变换器产生的差模噪声主要来自开关电流的脉动分量在输入电容等效串联电阻上的压降而共模噪声主要由开关节点的高频电压通过功率管与散热器或外壳之间的寄生电容耦合到地形成。


      EMI滤波器的作用是在DC/DC变换器的输入端口处插入一个低通网络该网络允许直流或低频的电源功率无衰减通过而对高频噪声呈现高阻抗或提供到地的低阻抗旁路从而将噪声电流限制在变换器内部防止其反灌到输入电源线路上。EMI滤波器的核心元件包括共模电感差模电感X电容和Y电容。共模电感采用两个绕向相同的线圈绕在同一铁氧体磁芯上当共模电流流过时两线圈产生同向磁通电感相加呈现高阻抗当差模电流流过时两线圈产生反向磁通相互抵消故对差模信号无衰减。差模电感是一个单独的电感串联在正极或负极线上用于抑制差模噪声。X电容跨接在电源线之间对差模噪声提供低阻抗旁路路径Y电容跨接在电源线与地之间对共模噪声提供低阻抗泄放路径。


      为了在10kHz到30MHz的宽频范围内获得有效衰减滤波器的设计需要综合考虑磁芯材料的频率特性电容的自谐振频率和寄生参数以及源阻抗和负载阻抗的匹配条件。典型的EMI滤波器在500kHz频率点的插入损耗要求达到40dB以上在200kHz频率点达到50dB以上。JLH28-461-4A型EMI滤波器正是一款基于厚膜混合集成工艺制造的全密封金属封装产品其输出电流额定值为4A输入电压范围为15V至50V直流电阻不大于0.2Ω能够配套28V输入电压的DC/DC变换器使用有效抑制高频反射噪声使电源线上的噪声发射极限符合GJB151B-2013中CE102的要求。在与DC/DC变换器配套时应计算变换器在最低输入电压下的最大输入电流并额外考虑20%至30%的功率降额设计余量以确定滤波器的额定输出电流等级从而保证全温度范围和全负载条件下的可靠工作。


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