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  • 高性能及其小型化EMI滤波器设计技术
    高性能及其小型化EMI滤波器设计技术
  • 高性能及其小型化EMI滤波器设计技术
  •   发布日期: 2021-08-14  浏览次数: 1,117

    1 EMI滤波器的常见问题及发展趋势

    首先介绍了影响EMI滤波器性能/体积的因素及EMI滤波器的常见问题:低频传导发射高、高频传导/辐射发射高、体积大,从而分析出EMI滤波器的发展趋势为高性能和小体积,最后提出改善EMI滤波器性能的办法。

     

    2 无源EMI滤波器器高频性能改善设计

    从滤波器L/C器件性能影响因素、L磁饱和/频率的影响、LC温度的影响、滤波器L/C器件杂散耦合的影响、寄生参数/耦合的抑制五大方面分析无源EMI滤波器高频性能的改善方案。

    3 EMI滤波器小型化设计技术

    主要介绍了平面集成设计(电磁集成;电容电感集成)及混合集成设计两大EMI滤波器小型化设计技术。

    以下是具体的内容。

    1 EMI滤波器的常见问题及发展趋势

    EMI滤波器的常见问题是:低频传导发射高、高频传导/辐射发射高、体积大

    结合EMI滤波器的常见问题及开关电源“三高一低”(高分辨率、高采样率、高带宽以及低功耗)的发展趋势分析,可知,EMI滤波器面临着持续改进的压力,应该达到高衰减性能、小体积、低成本的要求。

    1.1 影响滤波器性能/体积的因素

    1). L、C最小否? 从主电路结构、控制及频率方面来看LC对滤波器的性能影响

    2). 拓扑优化否?拓扑是否优化要看阻抗失配的情况如何。

    3). 材料影响否? 对于材料,主要考虑的是磁芯Bs/u’+ju’’

    4). 寄生/耦合影响否?对于元器件之间的寄生/耦合作用是否影响滤波器的性能,主要是从器件工艺/布局方面来考虑,通过优化器件的布局来尽量减少影响作用,提高性能。

    1.2 改善滤波器性能/体积的可能方法

    低通滤波器的精细设计

    新型滤波器结构设计

    2  无源EMI滤波器器高频性能改善设计

    无源LC反射滤波或吸收滤波,可覆盖150kHz-1GHz。

    无源EMI滤波器的高频性能:

    EMI滤波器应处于阻抗失配状态

    电感、电容应有足够的电压、电流容量

    Ldm电感、Cx、Cy电容有最大值限制

    如何选择EMI滤波器拓扑?

    如果一阶滤波器无法满足要求,可以使用多阶滤波器。

    改善的CM/DM滤波器拓扑:

    2.1 滤波器L/C器件性能影响因素分析

    2.1.1 电容引脚:

    2.1.2 电感

    2.1.3 改进方案

    2.2 L磁饱和/频率的影响

    2.3 LC温度的影响

    2.4 滤波器L/C器件杂散耦合的影响

    2.5 寄生参数/耦合的抑

    2.5.1 电感EPC的抑制

    2.5.2 电容ESL抑制

    2.5.3 耦合的抑制

    3 EMI滤波器小型化设计技术

    EMI的小型化主要受电源原始噪声大小、电感与电容体积影响,通过采用新型磁材料、平面化集成设计、混合滤波器设计等方式,可以有效减小其体积。

    3.1 平面集成设计

    3.1.1 平面电磁集成化

    3.1.2 平面集成电容、电感集成

    3.2 混合集成化


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