開關電源LC濾波器的主要功能是濾除紋波，滿足EMI的需求。看是簡單，就電感和電容，設計實際中有很多要考慮的因素，電感電容的特性，還有布板和其他元件的分布參數。還要考慮濾波器的輸入輸出阻抗。
LC濾波器有高通濾波器，低通濾波器和帶通濾波器。在開關電源中使用的主要是低通濾波器，還有帶通濾波器。常見基本低通濾波器的電路形式如下圖所示：
1. L型濾波器的負載阻抗高，源阻抗低；
2. 倒L型濾波器的負載阻抗低，源阻抗高；
3. T型濾波器的負載阻抗低，源阻抗低；
4. Π型濾波器的負載阻抗高，源阻抗高。
在實際使用一般遵循這個規則，實際中阻抗很難估算特別是高頻段，由于寄生參數的原因，電路阻抗變化很大，電路阻抗還和電路的工作狀態有關，所以實際中根據實際調試為準。作為EMI的濾波器為了增加插入損耗，要讓濾波輸入輸出阻抗處于失配。下面是開關電源輸入濾波器的阻抗匹配文獻供大家參考。
LC濾波器在實際使用中單級不能滿足要求，還才用級聯合組合方式，常見的EMI濾波器的結構如下圖所示
1.CX1、CX2是X電容； LCM是共模電感； LDM是差模電感； CY1、CY2是Y電容；
2.X電容和差模電感共同抑制差模干擾，Y電容和共模電感共同抑制共模干擾；
3.實際中共模電感存在漏感，漏感也有抑制差模干擾的作用。
在電路中X電容和差模電感，共模電感的漏感構成π型濾波器，起頻率特性和π型濾波器相同。在實際使用中當X電容容量大于0.1UF時，需要并聯放電電阻來滿足安規要求，電容容量越大，放電電阻阻值越小，電阻還要注意功率要滿足實際需要，通常用多個電阻并聯和串聯來滿足功率要求。以下是電源EMI濾波器的設計方法的文獻來自網絡供大家參考。
問：共模線圈選擇時的電感值如何來定？
答：根據需要抑制的頻率，利用共模電感的電感量和Y電容的諧振頻率來確定，實際中還要考慮元件分布參數和板的布局，所以很多是開始大概確定一個值，后面通過預測，再確定，與經驗有很大關系。有的資料上有介紹和開關電源的頻率有關系：50KHZ約30MH，75KHZ約15MH，100KHZ約10MH。實際中電感量不是越大越好，我以前也是這種錯誤的認為，電感量越大，匝數越多，分布電容越大，高頻下反而不利，繞組電感是要盡量減小分布電容。共模電感的電感量往往和Y電容的容量一起考慮，電容容量大，電感的電感量就可以小，但是電容的容量不能過大，與安規要求的漏電電流大小有關系。
共模電感設計：
設計共模電感時還要注意磁芯材質的選擇，具體根據實際需要來確定，不是Br越大越好，和工作溫度和帶寬都有一定的關系。實際中由于兩個繞組不完全對稱，還存在漏感，漏感是好處可以抑制差模干擾，不利是方面要注意不要出現磁飽和，由此可見漏感的存在是矛盾的，從抑制差模干擾來看是越大越好，從避免磁飽和來看是越小越好，個人認為是小好，抑制差模干擾可以用差模濾波器來完成，實際用要想漏感小可以用磁環，但是電感量不能做到很大，要漏感大點可以用EE和U型磁芯。根據實際需要可能用兩個不同電感量是共模濾波器來抑制不同 的頻率。關于線徑的選取，可以按照電流密度4-8A/平方毫米來選取，電流的大小和輸出功率，電源效率，PF值有關：I=Po/η/PF/Vi。 |
