PFC前端电路 -- EMI电路

一、EMI(Electromagnetic Interference)抗干扰电路

在PFC（功率因数校正）电路中，EMI（电磁干扰）滤波电路是至关重要的组成部分。EMI滤波电路的主要功能是抑制电磁干扰，以确保电源的电磁兼容性（EMC）符合标准，并且避免干扰其他电子设备。EMI滤波电路主要包括共模和差模滤波元件，通常由电感、电容及磁珠等组成。

1. EMI的来源与分类

在PFC电路中，EMI主要来源于开关管的高频切换动作。PFC电路通常采用高频开关模式，如Boost拓扑结构，在进行开关时会产生快速变化的电流和电压，从而引起电磁辐射。EMI根据干扰的路径可以分为：

• 差模干扰（DMI, Differential-Mode Interference）： 干扰信号在两个信号线间传递，如电源正负极之间。主要由电源或负载的内部电路产生，是两条电源线之间（称为线对线）的干扰噪声。在PFC电路中，输入源的差模干扰主要由市电的输入电压纹波产生，因此并联一X电容；而在BOOST电路部分，差模干扰主要由电感电流的纹波组成，也并联一X电容。
• 共模干扰（CMI, Common-Mode Interference）： 干扰信号通过地线返回源头，常见于长距离传输。主要是由于电路与地之间的杂散电容或感应电流所导致,是两条电源线对大地（称为线对地）的干扰噪声。

2. EMI电路的组成

为了解决这个EMI就引入了EMI抗干扰电路。它主要是利用电感元件和电容元件的特性来滤除在电力或者电子系统产生的信号--信号、电源--电源、信号--电源、之间产生的EMI，确保整个电力或电子系统能够稳定的工作，同时也不对外发出有害的电磁干扰，也防止外部干扰的传入。EMI电路的主要组成部分通常包括以下几部分：

• 差模电感（DM Choke）： 通常为一个或多个电感，连接在电源的正负极之间。差模电感的作用是阻止差模噪声的传播，起到低通滤波器的作用。

• 共模电感（CM Choke）： 通常是一个对称绕制的双线电感，放置在电源的输入端正负极之间。共模电感的作用是抑制共模干扰信号，它在共模信号中表现为较大的电感量，而对差模信号表现为相对较小的电感量，确保正常电源信号通过。

• X电容（差模电容）： 连接在电源正负极之