开关电源EMI输入滤波器确定fcn的方法
今天内训我在家用电器产品推荐了emi滤波器典型参考的关键参数设计；在有接地系统的＜75w 的fly的典型滤波器参考如下：（再详细说明给美的设计师参考）
滤波器emi－传导的典型差模共模的等效设计图如下：
a．如上图共模的等效电路的fcn（谐振频率）／截止频率计算公式如下：
b．如上图差模的等效电路的fcn（谐振频率）／截止频率计算公式如下：
cm／dm 杂讯衰减－ 滤波器截止频率通过实践数据为10khz－50khz ；其设计的滤波器能通用大部分的运用设计！其参数理论计算数据如下：
我们确定fcn的一般方法
开关电源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：
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。
我们确定fcn的准确理论方法。
根据曲线要求进行切线分割法来确定滤波器的截止频率值。
对于一级低通滤波器截止频率可按下式确定：
骚扰源：fcn＝kt×（系统中最低骚扰频率）； classa／b＝150khz－30mhz（标准）
接收机：fcn＝kr×（电磁环境中最低骚扰频率）； classa／b＝150khz－30mhz
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；并且小于开关电源的设计工作频率。
对于＜75w 的fly反激的开关电源设计；我在进行差模和共模无滤波器分离测试时得出的曲线进行classb的限值要求得出的衰减曲线进行切线分析时；fcn的切点正好差不多在150khz的1／3处；因此得出＜75w 的fly反激的开关电源设计 其截止频率在50khz 附近；因此我的设计建议对于＜75w的fly开关电源的差模＆共模的截止频率推荐在10khz－50khz设计。
因此对于＜75w的开关电源的滤波器的设计推荐我的实验参数进行迭代设计。
请参考：《开关电源系统电磁兼容进级设计与优化》开关电源－传导干扰进行高效设计时，滤波器的设计是最快速的方法。
对于系统是ⅱ类器具／结构－ 无接地措施的产品的emi滤波器我的推荐设计：
原理计算公式同接地有y电容设计的计算方法相同：
注意：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。
（一般开关电源的噪声成分约为1～10mhz间，但也有超过10mhz之情形）。
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（dcr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使铁芯极易饱和，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。
上述emi共模滤波器推荐ft20．6 或者et28；采用分区／槽绕（sectional winding）推荐设计电感在32mh 左右，如需规格－ds可以推荐给大家。
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滤波器emi－传导的典型差模共模的等效设计图如下：
a．如上图共模的等效电路的fcn（谐振频率）／截止频率计算公式如下：
b．如上图差模的等效电路的fcn（谐振频率）／截止频率计算公式如下：
cm／dm 杂讯衰减－ 滤波器截止频率通过实践数据为10khz－50khz ；其设计的滤波器能通用大部分的运用设计！其参数理论计算数据如下：
我们确定fcn的一般方法
开关电源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。
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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：
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。
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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（dcr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使铁芯极易饱和，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。
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