基本和高级EMI 滤波器的拓扑结构

    像其它的电子设备一样，电磁干扰（EMI）滤波器也是从非常简单的拓扑结构发展到非常复杂的拓扑结构的。滤波器的简单或复杂取决于对期望的滤波器衰减特性和设备所允许的泄漏电流方面灵活性的要求，而它们决定了滤波器所需的级数和元器件。用无源器件（一般是指电感和电容）构造滤波器时，只用一个电感和电容是无法在一个宽的频带内提供理想衰减的。因此，所设计滤波器中的若干元件和各级需要联合工作，从而在一个特殊频带内对各个感兴趣的频率点提供必要的衰减（或插入损耗）。如果一个或者多个元器件的阻抗因为电磁骚扰而被损坏，滤波器的整体性能会开始零星下降；而且，相对其它范围内而言，在某些频率范围内的性能下降会更严重。（规定滤波器元件是诸如电容、电感和电阻一类的有损耗的无源器件。规定滤波器中的某一级是指一组滤波器的元器件，它们作为一个网络协同工作，其消耗的功率取决于噪声发射电流的幅度和频率。）

    表２给出了一些基本滤波器和高级滤波器的拓扑结构图。一级和两级的滤波器是典型的基本滤波器，而三级滤波器被认为是高级滤波器。如果终端设备具有简单的传导发射特性和低传导发射水平，那么基本拓扑结构滤波器就可以保证传导发射水平处于各部门发布的限值之下。相反，如果终端设备具有复杂的传导发射信号、高传导发射水平和低泄漏电流限值，那么就必须使用高级滤波器。

    表２给出EMI 滤波器的复杂程度各不相同，但其中有一个重要的发现，即尽管线间电容（X电容）不总是第一个暴露在电气骚扰之下的元件，但在大部分滤波器应用中，第一个元件总是X 电容。滤波器的复杂程度是随着终端电子设备本身的复杂程度的提高而提高的。例如，使用开关电源和若干种数字电路的设备要比使用线性电源、模拟电路的设备复杂。因此，使用开关电源和多处理器的设备就需要更复杂的滤波器。类似的，在大型电子系统中各级设备也根据其复杂程度选择使用滤波器。

    从系统电磁兼容的角度来看，EMI 滤波器也起着基础性的作用，即设备中设计使用的滤波器可以限制注入交流电源的传导发射的水平。因为它们被放置在和交流电源相连的位置，所以滤波器在保证交流电源供电质量的系统电磁兼容中发挥着基础性的作用。EMI滤波器必须可靠，必须按设计工作，其功能不能受电源供电质量的影响。另外，因为滤波器在交流电源上的位置，它们不能输出低质量的供电电压。EMI 滤波器和设备的设计人员应该认识到EMI 滤波器的输出是为后续电子设备的工作提供电压的。这些后续电子设备开始通常是一个桥式整流器。如果EMI 滤波器输入电压出现异常从而导致滤波器本身性能的下降，那么滤波器提供给后续电子电路的电压质量也会随之进一步下降。