一文解析开关电源EMI滤波电路

开关电源，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。民熔开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，所以民熔开关电源比较节省能源，产生废热较少。民熔开关电源的高转换效率是其一大优点，而民熔开关电源工作频率高，也可以使用小尺寸、轻重量的变压器，民熔开关电源重量也会比较轻。民熔开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明等领域。

1、交流输入插座

这是交流电从外部输入电源的第一道关卡。为防止电源的在线干扰，避免电源线产生的交换噪声通过电源线向外扩散，其他用电设备将在交流输入端安装一至二阶EMI（电磁干扰）滤波器（滤波器）。它的功能是一个低通滤波器，可以降低交流电中所含的高频噪声。声学旁路或导地线只允许60Hz左右的波形通过。

上图中，中心是一个集成EMI滤波器电源插座，滤波电路用钢外壳包裹，可以更有效地避免噪声泄漏；右侧的EMI滤波电路是用小电路板制作的，通常是用在电源上，没有足够的深度安装集成EMI滤波器，所以噪声泄漏比铁壳小；左插座X、CY电容器只加C（后面介绍）。在这种电源中，EMI滤波电路通常需要在主电路板上完成。如果主电路板上的EMI电路区域为空，则表示该区域元件被省略。

目前，带有12cm风扇的电源内部空间不足以插上集成EMI滤波器，所以大多采用图片左右两边的做法。

2、X电容、y电容

X电容在EMI滤波电路中用来桥接带电导线（L）和中性线（n）之间的电容，用于消除电源线的低通正态噪声。Y电容为跨接于浮接地（FG）和火线（L）/中性线（N）之间，用来消除高通常态及共态噪声。

计算机电源中的FG点与金属外壳、地线（E）和输出端子0V/GND相连。因此，如果不接地线，输入电源的电位差（VIN/2）的一半将通过两个串联的CY电容器被压出。当人体接触它时，有可能产生电现象。

3、共态扼流圈（交连电感）

共模扼流圈串联在滤波电路中的带电线路（L）和中性线（n）上，用于消除电力线的低通共态和射频噪声。有些电源的输入电路可以设计成绕在磁芯上，也可以看作是一个简单的共态扼流圈。

其外形有类似变压器的环形和方形，并可看到一些裸露的线圈。所谓共态噪声是指L/N线和地线e之间的噪声，而正态噪声是指L/N线和N线之间的噪声。EMI滤波器的作用是消除和阻断这两种噪声。

4、保险丝

保险丝是当流过它的电流值超过额定值时，通过保险丝与后端电路相连。电源中常用的保险丝为快熔型，最好是防爆型保险丝。该保险丝与普通保险丝最大的区别在于，外管为米色陶瓷管，填充防火材料，以避免熔断时产生火花。

电路板的安装方法为：固定式（两端直接覆盖线座焊接在电路板上）和可拆卸式（用金属卡子固定）。下面的方形部件是一个温度保险丝。这种保险丝固定在大功率水泥电阻或功率模块的散热片上。主要用于超温保护，避免因过热或火灾而损坏部件。这种类型的保险丝与电流保险丝相结合可以保护电流和温度。

编辑：hfy