[发明专利]基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器及其设计方法

权利要求书

1.一种基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器，其特征在于，包括：火线支路和零线支路，在所述火线支路和所述零线支路上连接多个X电容组、多个Y电容组和多个共模电感，其中，X电容组跨接在所述火线支路和所述零线支路之间，Y电容组跨接在所述火线支路和所述零线支路之间，共模电感跨接在所述火线支路和所述零线支路之间；

所述EMI滤波器中的共模增益采用下式(1)计算：

其中，为第一Y电容的阻抗值，为第二Y电容的阻抗值；

其中，为第一Y电容的阻抗值，为第二Y电容的阻抗值，Z₁和Z₂的值由下式(1.1)和式(1.2)计算：

2.一种基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器，其特征在于，包括：火线支路和零线支路，在所述火线支路和所述零线支路上连接多个X电容组、多个Y电容组和多个共模电感，其中，X电容组跨接在所述火线支路和所述零线支路之间，Y电容组跨接在所述火线支路和所述零线支路之间，共模电感跨接在所述火线支路和所述零线支路之间；

所述EMI滤波器中的差模增益采用下式(2)计算：

其中，为第一X电容的阻抗值，为第二X电容的阻抗值，为第三X电容的阻抗值；Z₁和Z₂的值由下式(2.1)和式(2.2)计算：

3.根据权利要求1或2所述的基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器，其特征在于：所述共模电感的数量为两个，第一共模电感跨接在所述火线支路和所述零线支路之间，第二共模电感跨接在所述火线支路和所述零线支路之间；

所述X电容组的数量为三组，第一X电容组C_X1、第二X电容组C_X2和第三X电容组C_X3的输入端与所述第一共模电感和所述第二共模电感的输入端串联，所述第一X电容组C_X1、第二X电容组C_X2和第三X电容组C_X3的输出端与所述第一共模电感和所述第二共模电感的输出端串联。

4.根据权利要求1或2所述的基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器，其特征在于：所述Y电容组的数量为两组，第一Y电容组和第二Y电容组的输入端与第一共模电感和第二共模电感的输入端串联，所述第一Y电容组和第二Y电容组的输出端与第一共模电感和第二共模电感的输出端串联；

所述第一Y电容组包括两个串联的C_Y1电容，所述第二Y电容组包括两个串联的C_Y2电容。

5.根据权利要求1或2所述的基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器，其特征在于：在所述火线支路和所述零线支路之间还跨接有等效负载电阻，所述等效负载电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联。

6.一种基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，通过LISN网络测量待测装置的共模、差模传导电磁干扰；

步骤S2，将测量值与相应的标准值相减，得到EMI滤波器在各频段所需要达到的共模、差模干扰衰减值；

步骤S3，通过EMI滤波器的共模、差模干扰衰减值推导出EMI滤波器的共模、差模高频等效电路；

步骤S4，通过EMI滤波器共模插入增益和差模插入增益计算EMI滤波器中Y电容的值；

步骤S5，计算共模扼流圈在150kHz-30MHz频段内所需达到的共模阻抗值；

步骤S6，测量共模扼流圈的差模电感，依据差模电感计算EMI滤波器中X电容的值；

步骤S7，对EMI滤波器进行传导电磁干扰测试。

7.根据权利要求6所述的基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器的设计方法，其特征在于：在执行步骤S5时，还针对性地对共模扼流圈的高频阻抗特性进行优化。

8.根据权利要求6所述的基于改进FOSTER高频模型的EMI滤波器的设计方法，其特征在于：在步骤S2中，将测量值与相应的标准值相减之后还加上6dB的裕量。