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EMI电源滤波器接地方法对共模插入损耗的影响
EMI（ElectromagneticInterference）电源滤波器，是一种用于减少电源线路上高频电磁干扰的装置。它通常采用电容器、电感器、变压器等元件组成，能够有效地降低高频噪声的传输和抑制对其他电路的干扰。但在EMI电源滤波器的设计中，接地方式却有很大的影响，尤其是对共模插入损耗方面。本文将从理论和实验两方面对此问题进行探讨。
一、EMI电源滤波器接地方式对共模插入损耗的影响
EMI电源滤波器的主要功能是抑制电源线路上的高频噪声，其中共模噪声是最为常见和严重的一种。共模噪声是指在电路中各种电缆和导体所至电势必须是相同的，被称为共模电势，它可以由许多因素产生，例如交流电源电压、放大器返馈等。当共模噪声存在时，电路中往往会产生共模电流，进而引起共模干扰，对其他电路造成干扰和噪声影响。因此，在EMI电源滤波器的设计中，必须考虑如何有效地减少共模干扰。
接地方式是EMI电源滤波器设计中的关键因素之一，直接影响着共模插入损耗的大小。接地方式主要分为两种：单点接地和多点接地。单点接地是指将所有电源滤波器的接地连接到一个点上，这种接法容易形成地环，导致干扰扩散；而多点接地是指将每个电源滤波器的接地分别连接到不同的点上，避免了地环的形成，可以有效地降低共模干扰。
二、理论分析
为了更好地理解EMI电源滤波器接地方式对共模插入损耗的影响，我们从电路理论上分析。根据电路分析原理，电流和电压的传输要满足两个条件：能量守恒和电荷守恒。因此，在EMI电源滤波器中，只有在保证这两个条件的基础上，接地方式才能发挥最好的效果。
1.单点接地的电路模型
单点接地的EMI电源滤波器电路模型如下图所示：
图1单点接地的EMI电源滤波器电路模型
其中C和L分别代表电容和电感，U1和U2分别表示输入端和输出端的电压。因为是单点接地，所以电容和电感的共模电流都会通过电容的接地点流到地上，形成地环。当共模电流通过电容时，它会感应出一个电压，从而产生共模干扰。同时，地环对整个电路的影响也越来越严重，导致共模插入损耗增加。
2.多点接地的电路模型
多点接地的EMI电源滤波器电路模型如下图所示：
图2多点接地的EMI电源滤波器电路模型
在多点接地的情况下，每个电源滤波器的接地都分别到不同的点上，不存在地环的形成。因此，共模电流可以流回它们各自的源端点，不会对其他电路产生影响。此时，共模插入损耗明显减小，电源过滤器的滤波效果也更好。
三、实验分析
为了验证理论分析的结论，我们进行了实验。实验中使用了两个EMI电源滤波器，分别为单点接地和多点接地方式。在实验前，我们进行了参数的测量和计算，确保两种电源滤波器的参数一致。然后，我们通过信号发生器产生1kHz的正弦波，并将波形输入到两个EMI电源滤波器的输入端。分别使用示波器测量两个EMI电源滤波器的输入和输出信号，得到滤波器的插入损耗和通带幅度响应。
实验结果表明，在多点接地的EMI电源滤波器中，共模干扰获取明显减小，插入损耗更小，通带幅度响应也更平稳。而在单点接地的EMI电源滤波器中，共模干扰明显，插入损耗和通带幅度响应也相应变差。
四、结论
本文对EMI电源滤波器接地方式对共模插入损耗的影响进行了理论和实验分析，得出了结论：多点接地方式可以有效地降低共模干扰，减小插入损耗，提高滤波效果。而单点接地方式容易形成地环，对电路造成严重的干扰和影响。因此，设计EMI电源滤波器时应采用多点接地方式，避免出现共模插入损耗等问题。