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传统EMI滤波器利用无耗元件将噪声能量反射回信号源,利用阻抗不匹配实现的反射可衰减一定范围内的频率信号,然而实际中源阻抗和负载阻抗的多变性以及噪声频率的丰富性,传统滤波往往存在阻抗失配的问题。母线型滤波器利用有耗元件实现吸收式与反射式滤波器的结合,通过有耗元件对不需要的频率能量实现吸收和耗散。吸收式与反射式滤波器的组合使用,使得母线滤波器在实现陡峭的频率特性的同时具有了很高的阻带衰减。 本文论述了高介电常数材料——钛酸铜钙(CCTO)在母线型EMI滤波器单元开发中的作用,在实验室中制作出CCTO材料的样品,测试其阻抗和介电性能,通过实验验证了CCTO材料的高介电性。 本文分析了母线型滤波器共模(Common Mode,CM)和差模(Differential Mode,DM)单元的结构、趋肤和邻近效应在其中的应用,通过ANSYS分析了CM、DM单元的高频损耗特性,对导线进行了镀镍特性分析,提取了纯铜导线与镀镍导线的功率损耗。 本文阐述了混合(Mix-Mode,MM)噪声的产生机理及抑制方法,研究其对集成式EMI滤波器的设计影响,基于MM噪声理论设计了集成式EMI滤波器,通过实验验证了设计的有效性。将传统的CM与DM噪声被分解成CM噪声、DM噪声、MM噪声,丰富了噪声分离理论。噪声的有效解耦使滤波器中DM模块和CM模块的设计更具有针对性、有效性。同时基于MM噪声理论的集成式EMI滤波器的设计降低了集成式EMI滤波器对加工工艺以及高介电常数材料的依赖程度,使得具有较高介电常数同时具有稳定性的材料成为可能。 本文提取了母线型滤波器中各模块参数,基于实际提取的参数,通过曲线拟合得到各模块的集总参数,建立了母线型EMI滤波器的DM等效T型电路与CM等效T型电路,分别仿真其传输增益,预测母线型EMI滤波器的滤波性能。采用散射参数法分析了母线型EMI滤波器的传输增益,分析了其在不同频段对噪声的抑制效果,并通过实际的噪声测量实验验证了实际工作电路中母线型EMI滤波器对噪声抑制的有效性。