测试输入滤波电路能达到10dB设计裕量（采用模拟负载测试）

我们通用的工业及住宅类产品的EMI标准如下：

传导骚扰的测试频率范围为0．15～30MHz，限值要求如下表：

在实际的电子产品及设备我们可以通过差共模分离器进行工作的差模和共模分离测试数据进行测试分析：

在0．15～1MHz的频率范围内，骚扰主要以差模的形式存在，

在1～10MHz的频率范围内，骚扰的形式是差模和共模共存，

在10MHz以上，骚扰的形式主要以共模为主。

进行机理分析：

差模骚扰的产生主要是由于开关管工作在开关状态，当开关管开通时，流过电源线的电流会逐渐上升，开关管关断时电流突变为零，因此，流过电源线的电流为高频的三角脉动电流，含有丰富的高频谐波分量，随着频率的升高，该谐波分量的幅度越来越小，因此差模骚扰随频率的升高而降低，共模则相反随着频率的升高器件体之间的分布电容变得越来越关键；小的共模电流都能产生大的电磁干扰。

滤波器的设计：通过上面的分析，了解产品的干扰特性和输入阻抗特性后，设计或者选择一个滤波器就变得简单了。如果使用一个现成的滤波器，可以调用过去积累的滤波器数据库，比对滤波器参数，找到一个合适的滤波器。如果没有合适的或者想专门设计一个专用滤波器，可以借助专用的滤波器设计软件。

我自己设计的公式计算软件的机理：

1．一般开关电源的噪声成分约为1～10MHZ间所以EMI滤波器要在1－10MHZ的插入损耗要尽量好。

2．滤波器的CM／DM滤波器谐振频率在10KHZ－50KHZ为好：注意小于开关频率；

3．理论上电感量越高对EMI抑制效果越好，但过高的电感将使截止频率更低，而实际的滤波器只能做到一定宽带，也就使高频噪声的抑制效果变差

举例说明：我将一只20mH的电感进行频率－电感 ＆ 频率－阻抗 分析；

频率－电感曲线FREQUENCY—INDUCTANCECURVE：

频率－－－阻抗曲线FREQUENCY—IMPEDANCE CURVE：

注意：

电感量愈高，则绕线匝数愈多，铁氧体磁芯ui越高，如此将造成低频阻抗增加（直流阻抗变大）。匝数增加使分布电容也随之增大，使高频电流全部经此电容流通。过高的ui使CORE极易饱和，根据我多年的设计经验对于铁氧体材料ui＝10K是比较理想的。

将输入滤波器进行等效如下：

进行EMI的共模和差模等效如下：

计算谐振频率（滤波器的截止频率）：

对于＜75W物联网及智能设备开关电源系统EMI输入滤波器计算结果如下：

通过测试的滤波器的EMI数据与理论的EXCEL的原理计算参数数据是吻合的。因此就可以类推各种不同应用条件下的EMI滤波器的设计！

我们确定fcn的一般方法

电子产品＆设备开关电源系统输入滤波器的截止频率fcn要根据电磁兼容性设计要求确定。对于骚扰源，要求将骚扰电平降低到规定的范围；对于接收器，其接收值体现在对噪声限值的要求上。对于一阶低通滤波器截止频率可推荐按下式确定：

骚扰源：fcn＝kT×（系统中最低骚扰频率）；

信号接收机：fcn＝kR×（电磁环境中最低骚扰频率）；

式中，kT、kR根据电磁兼容性要求确定，一般情况下取1／3或1／5。

举例说明如下：

A．电源噪声扼流圈或电源输出滤波器截止频率取fcn＝30～50kHz，同时要求低于我们的开关电源的最大工作频率（当CLASS－A／B要求f＝150KHz为测试起点时）；

B．信号噪声滤波器截止频率取fcn＝10MHZ～30MHz（对传输速率＞100Mbps的信息技术设备）。

此外，对于输入电流有特殊波形的产品及设备，例如接有直接整流－电容滤波的电源EMI输入电路：没有功率因数校正（PFC）的开关电源和电子镇流器之类电器设备及产品，如果要滤除2～27／40次（9KHZ）电流谐波传导干扰，噪声扼流圈截止频率fcn可能取得更低一些。

其它标准要求的说明如下：

美国联邦通信委员会（FCC）规定电磁干扰起始频率为300kHz；

国际无线电干扰特别委员会（CISPR）规定为150kHz；

美国军标规定为10kHz。

设计要点：插入滤波器设计；

上图中如果不插入输入滤波器，我们很难通过EMI的传导限值要求！

在实际运用中如果没有插入输入EMI的低通滤波器；我们采用差模和共模分离器进行无滤波器系统的理论研究如下：我们的测试的差模和共模的限值情况如下：

分离的差模测试模拟曲线（参考）

分离的共模测试模拟曲线（参考）

而实际我们需要达到的测试效果如下：要求满足测试的CLASSA／B的限值要求：

通常实际测试要比限值低5－10dB的设计！实际值为蓝色实线的效果，虚线为我们的限值要求；