PFC的干扰信号非常复杂,包括由电磁继电器产生的火花放电干扰、自激振荡(含振铃电压)、尖峰干扰、噪声电压(如开关噪声、电容噪声、髙频变压器噪声、音频噪声)等。

电磁干扰(EMI)滤波器简称EMI滤波器,它对抑制PFC的电磁干扰具有重要作用。举例说明,在反激式PFC中,功率开关管MOSFET的频繁开关会产生脉冲电压,而每个脉冲电压在它的基频上都带有谐波。这些谐波就在高频范围内形成频谱干扰。此外,绝大多数电子元器件在工作时也会辐射某种类型的电磁干扰,尽管有的干扰信号很微弱,但当它开始对使用同一电网的电子设备或附近区域的其他电子设备形成干扰时,就不容忽视了。这些干扰的严重程度,小到可使数字仪表出现跳数现象,或使电视机屏幕上出现雪花,大到严重干扰飞机上的飞行控制电子设备。

电磁干扰可分成两大类:传导干扰和辐射干扰。传导干扰是通过交流开关电源传播的,欧洲FCC规范将传导干扰的频率范围规定为450kHz~30MHz。辐射干扰则是通过空气传播的射频干扰,频率范围是30~960MHz。FC规范还建议,在规定频率范围内EMI的电压电平不得超过48dB1v。

为便于比较EMI滤波器在PFC中的作用,下面只考虑传导噪声,即电磁干扰的上限频率不超过30MHz。所使用简易EMI滤波器的原理。L1、L2均为共模扼流圈,用于抑制共模干扰;Cⅰ和C线间旁路电容器,能够滤除串模干扰。

首先,实测某PFC在不加EMI滤波器时的电磁干扰波形。可见,其EMI电平已大大高于60dBv,远远超过48dBv的上限。然后在开关电源进线端与PFC之间插入如图47-1所示的EMI滤波器,实测的电磁干扰波形,显然,EM电平仅达到45dB2V,低于48dBv的上限。