12.03 電磁干擾濾波器

因電磁波造成電氣設備、傳輸通道或者系統性能降低的一種電磁現象稱為電磁干擾（EMI）。其中，常見的射頻干擾（RFI）從屬於EMI。電磁干擾會嚴重影響電子電氣設備的正常運行，甚至會使電子元器件發生永久性損壞。因此，必須採取相應措施對電磁干擾進行抑制。

EMI的傳播方式有兩種：

1、輻射方式-能量通過磁場或電場耦合，或以干擾源與受擾設備間的電磁波形式傳播。

2、傳導方式-EMI能量通過電源線、數據線、公共地線等進行傳播。其中，傳導干擾有差模（DM）和共模（CM）兩種類型。差模（對稱模式）干擾在系統兩電源線間產生干擾電壓，與地線無關。差模電流從一電源線留出，從另一電源線返回。共模（非對稱模式）干擾在每一電源線與地間產生干擾電壓。共模電流從干擾源通過分佈電容入地，沿分佈電容入地，沿地線傳播，再經每一電源線返回。

目前，抑制EMI的技術措施有屏蔽、接地和濾波。其中，濾波技術是目前抑制傳導干擾最有效和經濟的措施。由於干擾在系統接口處最嚴重，因而EMI濾波器通常放在系統電源線的入口處。

常見的EMI濾波器如下圖：

系統輸入端EMI濾波器

上圖中，EMI濾波器由L1和L2共模電感、C3和C4共模電容以及C1和C2差模電容組成。在元件數值上，一般L1=L2，C1=C2，C3=C4。L1和L2對共模干擾（非對稱干擾電流）呈高阻抗，而對差模信號（對稱干擾電流）和電源電流呈低阻抗，這樣就保證了對干擾信號的抑制，同時保證儘可能減小對有效電源電流的衰減。通常L1、L2對稱的繞在同一磁芯上，這樣可以在正常工作電流範圍內，由於磁性材料產生的磁性相互補償，從而避免磁通飽和。同時，對於不對稱（共模）信號來說，這兩個線圈產生的磁場是相互加強的，對外呈現出的總電感明顯加大。於是，對稱的干擾信號就被L1、L2和C3、C4大大的抑制了。

共模扼流線圈

差模干擾信號流向

共模干擾信號流向