虽然在ＰＣＢ板布线时有一些规律可循，但是由于缺乏有效分析电磁干扰的手段，在实际布线过程中往往也采用尝试一纠错一再尝试的设计方法，这种方法不但延长了项目研究周期，更使项目成本大大提高。因此现在人们常用计算机辅助设计（ＣＡＤ）来指导ＰＣＢ电磁干扰的预测和设计，其基本方法就是首先建立传导干扰的ＥＭＩ模型，通过仿真软件预测电磁干扰的大小，若干扰超出规定限制就重新设计ＰＣＢ板的布局，这样在硬件平台中的尝试性设计方法就转移到了软件平台中，但是在仿真软件的建模中，与实际电路存在一定误差，不能很精确地反映实际高频电路的性能。
１．４ＥＭＩ滤波器设计的研究现状
ＥＭＩ滤波器是抑制电磁干扰最有效的手段之一，已经被广泛应用。现有对ＥＭＩ滤波器设计方法的的研究主要为以下方面：文献【２３１最早提出了开关电源的电源线滤波器的设计，思路为首先测试开关电源的差模干扰和共模干扰，然后与ＥＭＩ标准限制进行比较，得到差模和共模干扰应需要的衰减量，最后选择滤波器结构及参数。但是该方法的缺点是在对ＥＭＩ滤波器进行设计的过程中，要根据所需要的衰减量进行预测分析，倘若没有达到预期效果，必须重复上述步骤对ＥＭＩ滤波器进行重新设计，这样的设计过程会花费很多的时间。在后期的文献【２４】中提出了一种快速简洁的滤波器设计方法，在设计二阶滤波器的过程中
相当好的开关电源设计资料,EMI滤波器设计的注意事项,EMI滤波器的作用等
直接按照ＥＭＩ所需要的衰减量和４０ｄＢ／ｄｅｃ的衰减率计算出最低的转角频率，设计的滤波器参数值ＬＣ可以通过公式１．１计算得到。但是该方法指定滤波器的阶数为二阶，并且在设计过程中没有考虑噪声源阻抗和负载阻抗的影响，容易造成ＥＭＩ滤波器设计不准确。
阮≯＝瓦Ｉ
【２６】在前人的工作上将ＥＭＩ滤波器的设计总结为五个步骤：
●分别测量差模和共模干扰源阻抗ｍ，）文献【２５１提出的ＥＭＩ滤波器设计方法可以根据一定的最优化标准，确定出滤波器的阶数、结构和元器件的参数，此种方法不需要固定滤波器的阶数。文献
噪声源的阻抗与功率变流器的拓扑有关，可以根据干扰源阻抗测量方法得到其阻抗。
●确定负载阻抗
在传导干扰测试中，负载阻抗即为ＬＩＳＮ的阻抗，在差模干扰的传播路径中，由于ＬＩＳＮ上的两个５０Ｑ电阻串联，所以其差模阻抗为１００ｆ２，同理共模阻抗为２５ｆ１。
●测量共模和差模噪声频谱并确定所需要的衰减量
利用ＥＭＩ测量接收机、ＬＩＳＮ、频谱分析仪以及各种电压电流探头等测量仪器分别测量共模干扰和差模干扰，然后将所得到的噪声频谱与标准限值进行比较，最后利用式１．２确定共模和差模干扰分别需要的衰减量１２７］。其中Ａ锄和‰分别为共模干扰和差模干扰所需要的衰减量，Ｎ锄和ＮｄＩＩｌ表示测量得到的共模和差模干扰的大小，Ｌｉｍｉｔ为标准限值。由于传导ＥＭＩ测试的结果是共模和差模干扰的和，因此所需要的衰减量应再加上６ｄＢ。
Ａｃｍ＝Ｎｅｍ（ｄＢ）－Ｌｉｍｉｔ（ｄＢ）＋６（ｄＢ）
Ａｄｍ＝Ｎａｍ（ｄＢ）－Ｌｉｍｉｔ（ｄＢ）＋６（ｄＢ）（１．２）
选择滤波器的阶数、结构和元器件的参数
按照ＥＭＩ所需要的衰减量和２０ｎｄＢ／ｄｅｃ的衰减率（ｎ为滤波器阶数得到最低的转角频率，根据公式１．１确定滤波器元器件的参数。 实验验证
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若滤波器的设计满足干扰抑制的要求，则设计过程结束；若加入滤波器后低频段仍然不能满足要求，则重新设计滤波器元器件的参数：若高频段不能满足要求，则是由滤波器的高频寄生参数和电磁耦合引起的。
由于滤波器中电容的引线电感和电感绕组自电容等高频寄生参数和电磁耦合的存在，滤波器的高频性能往往比预期相差很多。在上述ＥＭＩ滤波器设计方法中，ＥＭＩ滤波器的有效滤波范围只在１０ＭＨｚ以内，而传导干扰要求的频率范围是在１５０ＫＨｚ～３０ＭＨｚ。文献［２８】对ＥＭＩ滤波器的高频特征进行了分析，建立了ＥＭＩ滤波器的高频模型，指出高频寄生参数对ＥＭＩ滤波器设计的影响很大，因此在设计ＥＭＩ滤波器的同时要考虑寄生参数的影响。文献【２９】利用双电流头，通过预校正测量装置，可以满足３０ＭＨｚ内较高的精度，文献㈣详尽了对量提取共模扼流圈高频模型参数的改进方法并分析了ＥＭＩ滤波器内部的滤波电容器和电感器的近场耦合特征。
除了对一般开关电源ＥＭＩ滤波器的设计方法外，国内外工程师和科研学者的ＥＭＩ滤波器，首先考虑单级滤波器，若仍高于ＥＭＩ的标准限制，再考虑二
ＰＦＣ的安全地线上加入
从上述文献可以看出，虽然现有的开关电源ＥＭＩ滤波器设计方法比较多，本文首先从滤波器与主电路的近场耦合的角度研究了ＰＣＢ元件布局对开
探头来测量开关电源噪声源阻抗，一个探头用来信号注入，另一个用作接收探ＥＭＩ滤波器进行高频建模并研究了它的寄生效应，在该论文中提出基于阻抗测还提出了针对某个电路的滤波器设计方案。文献【３ｌ】针对逆变器提出一种有源滤波器可以抑制共模电流。文献【３２１是利用尝试法来设计大功率的ＡＣ／ＤＣ变换器级滤波器直至采用多级滤波器结构，最终满足ＥＭＩ的标准要求。文献【３３１在整流桥前接入Ｘ电容来抑制电磁干扰。文献［３钾提出在Ｂｏｏｓｔ滤波电感可以减小共模干扰，但是受到安规的限制，滤波电感的阻抗不能过大。但是还要经过尝试一纠错一再尝试的过程，并且现有的多数ＥＭＩ滤波器的设计方法其有效滤波范围只在１０ＭＨｚ以内，在高频率范围内不能满足ＥＭＩ的标准要求，因此对现有的设计方法进行改善并且为ＥＭＩ滤波器的设计提供新的思路是十分必要的。１．５论文研究主要内容关电源差模干扰的影响，然后定量评估了ＰＣＢ地平面布局对开关电源共模干扰
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浙江大学硕士学位论文
的影响，最后设计了ＥＭＩ仿真平台用以辅助ＥＭＩ滤波器的设计。其主要内容及解决方案如下：
以带有Ｃ．Ｌ滤波器的ＢｏｏｓｔＰＦＣ电路（如图１．１１）为研究对象，从整个滤波
器、滤波器中的滤波电感和滤波电容三方面分析了该电路的滤波器与主电路、