2.3 EMI滤波器源及负载阻抗特性对插入损耗的影响
2.3.1 纯阻性阻抗对插损的影响
图8(a)所示,源阻抗ZS为纯阻性,在1 Hz~30 MHz频段插损随着ZS的增大逐渐增大,图8(b)负载阻抗为纯阻性,在低频段插损随着ZL增大逐渐增大,但在高频段负载变化几乎对插损没有影响。
2.3.2 感性阻抗对插损的影响
图9(a)源阻抗为纯感性(不考虑寄生参数),随着电感值的增加插损在f>1 kHz频段逐渐增大,谐振点插损相应提高。但在f
2.3.3 容性阻抗对插损的影响
图10(a)中源阻抗为纯容性(不考虑寄生参数),电容越小,整体插损越大,尤其在μF~nF量级,nF~pF量级范围插损低频段增加很快,电容增加到mF量级后,电容变化几乎对插损没有影响。图10(b)源阻抗为容性(考虑寄生参数),电容越小,整体插损越大,相比纯容性源阻抗其在nF量级插损较小,整体上电容的高频寄生参数对插损影响较小。图10(c)中负载为纯容性(不考虑寄生参数),随着电容值逐步增大,其在工频附近插损越来越小,对有用信号的衰减变小,但在高频范围负载电容变化对插损几乎没有影响。图10(d)中负载为容性(考虑寄生参数),随着电容值逐步增大,其在工频附近插损越来越小,相比图10(c)说明电容高频寄生参数对插损影响很小。比较图8~图10,源阻抗特性在频段1 Hz~30 MHz整个对插损影响很大,而负载阻抗特性只在1 Hz
2.4 寄生参数对滤波器插损影响
理想的EMI滤波器元器件均采用纯电容纯电感并没有考虑其高频寄生参数,而实际使用的集总参数元件存在高频寄生参数,这里给出两种情况下滤波器插入损耗曲线对比,假设负载为纯阻性,如图11所示。
当f>3.1 MHz后,由于寄生参数的影响,插入损耗曲线偏离理想插损曲线,但整体插损依然很高,如图11所示。在频率高达5 GHz时依然有53.6 dB的插损,说明滤波器在高频甚至特高频频对噪声抑制能力。
3 结束语
提出的二阶无源EMI滤波器,完全滤除了开关电源输出端的尖峰干扰,其对开关电源传导性共模、差模噪声干扰体现了较强的抑制作用。同时,分析了源、负载阻抗特性对滤波器性能的影响,采用TDK元器件模型的滤波器使得理论的仿真更贴近实际工程应用。