開關(guān)電源EMI濾波器，又稱為電磁干擾濾波器、電網(wǎng)濾波器、電網(wǎng)噪聲濾波器等等，或統(tǒng)稱為EMI濾波器。 開關(guān)電源EMI濾波器，是一種低通濾波器，把直流、50Hz或400Hz的開關(guān)電源功率毫無衰減地傳輸?shù)皆O(shè)備上，大大衰減經(jīng)電源傳入的EMI信號(hào)，保護(hù)設(shè)備免受其害;同時(shí)，又能有效地控制設(shè)備本身產(chǎn)生的EMI信號(hào)，防止它進(jìn)入電網(wǎng)，污染電磁環(huán)境，危害其他設(shè)備。 開關(guān)電源EMI濾波器是幫助電磁設(shè)備和系統(tǒng)滿足有關(guān)電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)。

1 開關(guān)電源之EMI濾波電路
開關(guān)電源的開關(guān)頻率及其諧波的主要表現(xiàn)是電源線上的干擾，稱之為傳導(dǎo)干擾。傳導(dǎo)干擾分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是由載流導(dǎo)體與大地之間的電位差產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是兩條線上的干擾信號(hào)電壓是同電位同相的；而開關(guān)電源之差模干擾則是由載流導(dǎo)體之間的電位差產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是兩條線上的干擾信號(hào)電位相同，但相位相反。事實(shí)上，針對(duì)不同的干擾信號(hào)，開關(guān)電源之EMI濾波電路也分為抗共模干擾濾波電路和抗差模干擾濾波電路。

在這個(gè)濾波電路中，共模濾波電感和差模濾波電感起著舉足輕重的作用，其性能優(yōu)劣直接決定開關(guān)電源之EMI濾波器的成敗，而共模濾波電感和差模濾波電感的性能好壞主要是由磁芯的特性所決定。

一般而言，磁性材料根據(jù)其特性及應(yīng)用可分為軟磁、硬磁、壓磁等，其中軟磁應(yīng)用最為廣泛，幾乎所有感性器件（電感、變壓器、傳感器等）都離不開軟磁材料，目前，濾波電感應(yīng)用最多的磁芯也是軟磁材料。磁性材料的選擇除了要正確選擇其基本的磁參數(shù)外，還要仔細(xì)選定它們的電特性（如電阻率、頻寬、阻抗等）。根據(jù)EMI 濾波器的特點(diǎn)，開關(guān)電源之共模濾波電感和差模濾波電感的磁芯選擇應(yīng)遵守以下幾點(diǎn)：
第一、初始磁導(dǎo)率要高（μi》2000）；第二、要有低矯頑磁力Hc，以減小磁滯損耗；第三、電阻率ρ高，以減小高頻下的渦流損耗；第四、ωc要高，適當(dāng)?shù)慕刂诡l率可以展寬頻段；第五、Tc要高，以適應(yīng)各類工作環(huán)境；
第六、應(yīng)具有某一特定的損耗頻率響應(yīng)曲線，這樣，在需要衰減EMI信號(hào)的頻段內(nèi)其損耗較大，因而可以把EMI衰減到最低電平，而在需要傳輸信號(hào)的頻段內(nèi)損耗應(yīng)較小，這樣，信號(hào)容易通過。

2 開關(guān)電源之共模電感磁芯
EMI 濾波器需要抑制的頻率范圍通常在10kHz～50 MHz之間。為了使共模濾波電路在此頻率范圍內(nèi)都能提供適當(dāng)?shù)乃p，磁芯在此頻率范圍內(nèi)的阻抗必須都要很高。共模磁芯的總阻抗（Zs）由串聯(lián)感性阻抗 （Xs）和串聯(lián)阻性阻抗（Rs）兩部分組成。在低頻部分，磁芯阻抗主要以感性阻抗為主，隨著頻率的增加，阻性阻抗逐步增加，漸漸起主要作用。

開關(guān)電源之共模電感線圈是繞在一只磁芯上的兩組獨(dú)立的線圈，所繞圈數(shù)相同，繞向相反。這樣，當(dāng)EMI濾波器接入電路后，兩組線圈產(chǎn)生的磁通在磁芯中將相互抵消，故不會(huì)使磁芯飽和。對(duì)于干擾信號(hào)而言，共模磁芯一般工作在低磁場(chǎng)區(qū)域，所以，共模濾波電感選用的磁性材料要求具有較高的初始磁導(dǎo)率μi。如果只針對(duì)濾波器的插入損耗這一指標(biāo)，則初始磁導(dǎo)率μi越高，開關(guān)電源之濾波電路呈現(xiàn)的感抗就越大，所得到的插入損耗指標(biāo)就越好。但在整個(gè)電路中，還要綜合考慮磁性材料在電路中的其它特性，如頻率阻抗特性、居里溫度、磁材的形狀等等。μi值不同的各種磁性材料，在不同頻率下的阻抗特性也不一樣，故要根據(jù)所需要的頻率范圍來選取合適μi值的磁性材料。

目前，在大多數(shù)情況下，開關(guān)電源之共模磁芯材料一般選擇使用鐵氧體。鐵氧體主要分為兩種：鎳鋅鐵氧體和錳鋅鐵氧體。鎳鋅材料磁芯的特性是其初始磁導(dǎo)率較低，但是它能在很高的頻率時(shí)維持其磁導(dǎo)率不變。因?yàn)殒囦\材料磁芯的初始磁導(dǎo)率較低，所以，它在低頻時(shí)不能產(chǎn)生足夠高的阻抗，故對(duì)低頻《5 MHz時(shí)，干擾信號(hào)的抑制作用較小，因而主要使用在干擾信號(hào)在高頻（大于10 MHz）的濾波器中。當(dāng)系統(tǒng)中需要開關(guān)電源之EMI濾波器抑制的干擾信號(hào)頻率在10 MHz以內(nèi)時(shí)，可選用的共模磁芯材料主要是錳鋅材料的鐵氧體磁芯。

3 開關(guān)電源之差模電感磁芯
由于EMI濾波器的輸出電流較大，如果使用太高磁導(dǎo)率的材料，將很容易導(dǎo)致磁飽和，所以，為了適應(yīng)差?？垢蓴_濾波器的電感磁芯需要，應(yīng)選用有較高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁芯。為提高開關(guān)電源之差模電感的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，可以選用磁性材料本身就具有很高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁芯（如復(fù)合磁粉芯等）；也可以用在磁芯開氣隙的方法來降低磁導(dǎo)率，以提高磁芯的抗飽和能力（如鐵氧體PC40磁芯等）。然而，在磁芯開氣隙處，除了有很強(qiáng)的交變漏磁場(chǎng)會(huì)引起新的輻射干擾外，由于磁致伸縮（磁致伸縮效應(yīng)是指磁化使磁材料產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)變的效應(yīng)），還會(huì)在氣隙處產(chǎn)生新的噪聲和環(huán)境污染，因此，在使用時(shí)要特別注意。

較為理想的開關(guān)電源之差模濾波電感材料是復(fù)合磁粉芯。它是將金屬軟磁粉末經(jīng)絕緣包裹壓制退火而成，相當(dāng)于把一集中的氣隙分散成微小孔穴均勻分布在磁芯中，這樣不但材料的抗飽和強(qiáng)度會(huì)增加，而且磁芯的電阻率也會(huì)比原來增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)且各向同極性，因此也就改善了金屬磁性材料不能在高頻下使用的缺陷。

不同磁性能的磁芯，其阻抗與頻率變化是不一樣的。鐵磁粉芯SF70和鎳鐵磁粉芯55930在干擾頻率小于2 kHz時(shí)，其阻抗很小且基本不變，表示對(duì)這一頻段的干擾信號(hào)衰減很小。鐵磁粉芯SF30在小于60 kHz時(shí)，對(duì)干擾信號(hào)的衰減也很小，但到2MHz附近的吸收則迅速增強(qiáng)，在接近10 MHz時(shí)吸收最強(qiáng)，而SF70在100kHz以后曲線的斜率變化不大。由此可見，不同性能的材料對(duì)干擾信號(hào)的吸收頻段也不一樣。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)實(shí)際所需抑制的干擾信號(hào)頻段進(jìn)行磁芯材料的選擇。

4 開關(guān)電源之磁性材料的溫度特性
選擇電感的磁芯材料不但要考慮其磁特性，還要考慮其溫度特性，包括高低溫下的磁性變化和磁性材料的居里溫度特性。磁芯由鐵磁性（亞鐵磁性或反鐵磁性）轉(zhuǎn)變成順磁性的溫度稱為居里溫度。

由于磁性材料到了居里溫度點(diǎn)后就失去磁性。因而此時(shí)將會(huì)對(duì)開關(guān)電源之電路產(chǎn)生巨大的損害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀電路，所以磁性材料的工作溫度必須在居里溫度之下。例如：在一些產(chǎn)品中，其工作溫度為-55～+125℃。正常工作時(shí)，由于電路的損耗會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱，從而使磁芯內(nèi)部的溫度升高，此時(shí)磁芯的最高溫度將可能達(dá)到140℃，所以，選擇的磁性材料的居里溫度必須高于這個(gè)溫度點(diǎn)，并要進(jìn)行降額設(shè)計(jì)，以留有足夠的余量。通常而言，磁性材料的μi值越高，則居里溫度越低；反之μi越低，居里溫度越高，所以，要綜合考慮μi值和居里溫度來選擇磁性材料。