一种新型的平面无源集成EMI滤波器结构

杨玉岗 冯本成 王长华 李洪珠

（辽宁工程技术大学电气与控制工程学院 葫芦岛 125105）

1 引言

在电力电子设备的开关器件上，由于电压和电流发生急剧变化（即du/dt和di/dt很大）而极易产生强烈的电磁干扰[1-3]，因此高频开关电源是一种常见的干扰源，工程师在电源输入端通常安装EMI滤波器来抑制其对电网的干扰，并衰减来自电网的干扰。

在开关电源模块中，EMI滤波器通常由分立元件构成，一般占据电源模块总体积的 15%～20%。为了减少开关电源的体积、提高功率密度，无源集成技术成为电源界研究的热点[4-9]。从美国弗吉尼亚大学电力电子研究中心（CPES）提出电力电子集成的概念至今，其设计理念引起了国内外众多学者的关注，文献[4-6]是CPES关于开关电源EMI滤波器无源集成最突出的研究成果。文献[4]提出了应用于平面无源集成的广义传输线理论；文献[5]提出了开关电源 EMI滤波器的平面无源集成结构；文献[6]将文献[5]所提出的 EMI滤波器结构加以改进并应用于镇流器滤波。在国内，由浙江大学提出的多层带材无源集成技术工艺简单，有较好的发展前景[7-9]。文献[7]采用聚酰亚胺带材，将EMI滤波器的共模电感、差模电感和共模电容集成为一个模块；文献[8]对文献[7]的结构进行了建模，推导出了由分布参数电磁单元组成的电路模型；文献[9]提出了采用多层集成绕组实现 LLC谐振变流器中无源元件集成的方法。与此同时，国内外对开关电源传导干扰的分析和建模也进行了广泛研究[10-15]。关于EMI滤波器无源集成的研究，无论在结构上还是模型的建立上都已经取得了大量成果。……