EMI電源濾波器的插入損耗分析
摘要:在一般EMI濾波器的共模和差模等效電路的基礎(chǔ)上,分析了源阻抗和負載阻抗對濾波器插入損耗的影響。提出了共模插入損耗和差模插入損耗的計算方法,推導(dǎo)了濾波器插入損耗與阻抗關(guān)系的表達式,并且對這一關(guān)系作了仿真分析,仿真結(jié)果驗證了理論計算和分析的正確性。
關(guān)鍵詞:EMI濾波器;插入損耗;共模;差模
隨著電子設(shè)備的不斷增多,電磁干擾(EMI)現(xiàn)象越來越嚴重。在傳導(dǎo)干擾中,以電源線傳導(dǎo)干擾最為嚴重。抑制電源線上干擾的主要途徑是使用EMI濾波器,通常用插入損耗表征濾波器的特性。然而,在實際使用時,即使EMI濾波器的插入損耗設(shè)計達標(biāo),也有可能因為源阻抗和負載阻抗的變化而得不到最佳的濾波效果。
本文針對EMI濾波器的共模和差模插入損耗進行計算分析,并研究濾波器源阻抗與負載阻抗的變化對濾波器性能的影響,通過仿真驗證了方法的有效性。
1 EMl濾波器的插入損耗
EMI濾波器對干擾噪聲的抑制能力用插入損耗IL(Insertion Loss)來衡量。插入損耗定義為:沒有濾波器接入時,從噪聲源傳輸?shù)截撦d的功率P1和接入濾波器后,從噪聲源傳輸?shù)截撦d的功率P2之比,用dB表示,濾波器接入前、后的電路如圖1所示。
濾波器插入損耗的表達式為
式(1)中,RS和RL分別表示源阻抗和負載阻抗;a11、a12、a21、a22表示濾波器網(wǎng)絡(luò)的A參數(shù)。
根據(jù)式(1)可推導(dǎo)出共模插入損耗的表達式為
同理根據(jù)式(1)可推導(dǎo)出差模插入損耗的表達式為
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