共模电感为 EMI 防制零件，主要影响 Conduction 的中、低频段，设计时必须同时考虑 EMI 特性
及温升，以同样尺寸的 Common Choke 而言，线圈数愈多(相对的线径愈细)，EMI 防制效果愈好，但
温升可能较高。传导干扰频率范围为 0.15～30MHz，电场辐射干扰频率范围为 30～100MHz。开关电
源所产生的干扰以共模干扰为主。产生辐射干扰的主要元器件除了开关管和高频整流二极管还有脉冲
变压器及滤波电感等。注意：1. 避免电流过大而造成饱和。2．Choke 温度系数要小，对高频阻抗要
大。3．感应电感要大，分布电容要小。4．直流电阻要小。
B = L * I / (N * A) (B shall be less than 0.3)
L = Choke inductance. I = Maximum current through choke. N = Number of turns on choke.
A = Effective area of choke. (for drum core, can approximate with cross section area of center pole.)
假设在 50KHZ 有 24DB 的衰减则，共模截止频率 Fc = Fs10
Att/4 0
= 5010
-24/40
=12.6KHZ
电感值 L= (RL0.707)/(∏Fc) = (500.707)/(3.14*12.6) = 893uH
使用磁芯和磁棒作滤波电感时应注意自身的阻抗，对于共模电感不能使用低阻抗的磁芯和磁棒，否
则会造成炸机现象。作共模电感用的磁芯应用 DC500V 测量其绝缘阻抗应大于己于 100M。
在电源设备中采用噪声滤波器的作用如下：
（1）防止外来电磁噪声干扰电源设备本身控制电路的工作；
（2）防止外来电磁噪声干扰电源的负载的工作；
（3）抑制电源设备本身产生的 EMI；
（4）抑制由其它设备产生而经过电源传播的 EMI。
在国际上的电磁噪声限制规则，如美国有 FCC，德国有 FTZ，VDE 等标准。
在电源设备输入引线上存在二种 EMI 噪声：共模噪声和差模噪声，把在交流输入引线与地之间存
在的 EMI 噪声叫作其共模噪声，它可看作为在交流输入线上传输的电位相等、相位相同的干扰信号。
而把交流输入引线之间存在的 EMI 噪声叫作差模噪声，它可看作为在交流输入线传输的相位差 180°
的干扰信号。共模噪声是从交流输入线流入大地的干扰电流，差模噪声是在交流输入线之间流动的干扰电流。对任何电源输入线上的传导 EMI 噪声，都可以用共模和差模噪声来表示，并且可把这二种
EMI 噪声看作独立的 EMI 源来分别抑制。
电源用噪声滤波器按形状可分为一体化式和分立式。一体化式是将电感线圈、电容器等封装在金
属或塑料外壳中；分立式是在印制板上安装电感线圈、电容器等，构成抑制噪声滤波器。一体化式成
本高，特性较好，安装灵活；分立式成本较低，但屏蔽不好，可自由分配在印制板上。
电源 EMI 噪声滤波器是一种无源低通滤波器，它无衰减地将交流电传输到电源，而大大衰减随交
流电传入的 EMI 噪声；同时又能有效地抑制电源设备产生的 EMI 噪声，阻止它们进入交流电网干扰
其它电子设备。
噪声滤波器的主要设计原则
共模电感线圈使用的磁芯有环形、E 形和 U 形等，材料一般采用铁氧体，环形磁芯适用于大电流
小电感量，它的磁路比 E 形和 U 形长，没有间隙，用较少的圈数可获得较大的电感量，由于这些特点
它具有较佳的频率特性。而 E 形磁芯的线圈泄漏磁通小，故当电感漏磁有可能影响其它电路或其它电
路与共模电感有磁耦合，而不能获得所需要的噪声衰减效果时应考虑采用 E 形磁芯作成共模电感。 差
模电感线圈一般采用金属粉压磁芯，由于粉压磁芯适用频率范围较低，在几十 kHz～几 MHz，其直流
重叠特性好，在大电流应用时电感量也不会大幅下降，最适合作为差模电感。
滤波器的技术参数及正确使用
插入损耗是噪声滤波器的重要技术参数之一，在设计和选用时应予主要考虑。在滤波器的安全、
常规电气性能、环境及机械等条件都满足要求时，应尽量选择插入损耗值大些。当没接滤波器时，信
号源输出电压为 V1，当滤波器接入后，在滤波器输出端测得信号源的电压为 V2。若信号源输出阻抗
与接收机输入阻抗相等，都是 50Ω，则滤波器的插入损耗为： IL=20log(V1/V2）(1)
因为电源噪声滤波器能衰减共模和差模噪声，所以它即有共模插入损耗，又有差模插入损耗。选
用滤波器时，应注意产品手册给出的插入损耗曲线，都是按照标准规定，在其输入和输出阻抗都为 50Ω
条件下测得的。因为实际的滤波器两端阻抗不一定在全频率范围内是 50Ω，所以它对 EMI 信号的衰减，
并不等于产品手册中给出的插入损耗值。当使用安装不当时，还会远远小于标准给定的插入损耗。 当
滤波器的输出阻抗与负载阻抗不相等时，在此端口上会产生反射，两个阻抗相差越大，端口产生的反
射也越大。在设计 EMI 滤波器时，要注意滤波器阻抗的正确连接，以造成尽可能大的反射，使滤波器
在很宽的频率范围内造成较大的阻抗失配，从而得到更好的电磁干扰抑制性能。
电源噪声滤波器的使用应注意如下几点：
①滤波器应尽量靠近设备交流电入口处安装，应使未经过滤波器的交流进线在设备内尽量短；
②滤波器中的电容器引线应尽可能短，以免引线感抗和容抗在较低频率上产生谐振；
③滤波器接地线上有大的电流流过，会产生电磁辐射，应对滤波器进行良好的屏蔽和接地；
④滤波器的输入线和输出线不能捆扎在一起，布线时尽量增大其间距离，以减小它们之间的耦合，可
加隔板或屏蔽层。
tests using a noise separator
Difficulties of EMI filter design
Base line (no filter) EMI unknown without measurement
Noise source impedance unknown
High-frequency effects difficult to predict
Filter source impedance resonance
A procedure for determining filter component values
Example: 90-260V flyback converters switching power supply 90KHZ, 43W output to meet a VDE limit for
proper margin, under 6DB limit is used in the design.
Step1, measure-base line (without filter) common-model EMI noise (VCM) and differential-model EMI noise
(VDM) using a noise separator.
Step2, determine CM attenuation requirement Vreq,CM and DM attenuation requirement Vreq,DM. (Plot
filter attenuation requirement)
(Vreq,CM)dB = (VCM)dB – (VLimit) dB +3 dB
(Vreq,DM)dB = (VDM)dB – (VLimit) dB +3 dB
Where the (VCM)dB and (VDM)dB are obtained from step1
Step3, determine filter corner frequencies
FR,CM = 40.3KHZ, and FR,DM = 12KHZ
Step4, determine filter component volues
1, CM component LC and CY, CY is leakage current requirement, use CY =3300pF
Select LC =2.4mH, and the leakage inductance LLeakage= 36uH can be obtained by measurement
2, DM component LD, CX1 and CX2
Converter- filter interaction should be taken into consideration in choose LDM and CDM
There are infinite sets of solution for LDM and CDM three sets of solutions are listed for discussion in the
following.
1), use the leakage inductance as the DM choke since. LDM= LLeakage= 36Uh then CCM=CX1=CX4.75Uh
which is an impractical calue for line-voltage rated filter capacitor . the physical volume of such a capacitor
is much to bulky.
2), if CDM are chose to be 0.47Uf , a commonly available filter capacitor value then LDM=374uh and LD=
(LDM-LLeakage)/2=169uh
A practical inductance value select LD = 180uh 3), if CDM = 0.2uf then LDM= 800uh and Ld = 382uh a practial value also select LD = 380uh
