朱 叶，王世山

(江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，南京航空航天大学，江苏南京210016)

1 引言

开关电源小型化、模块化、集成化的发展趋势使得无源集成EMI滤波器以其体积小、寄生参数小，高频性能好等优点在电力电子领域有着较好的应用前景［1-2］。

文献［3-4］提出了基于柔性多层带材绕组的集成EMI滤波器结构，但其差模电感仍由两个独立的带材绕组实现，且其厚度较高;文献［5］首次提出并设计了开关电源中平面无源集成EMI滤波器，并实现了差模电感、共模电感、共模电容的集成，进一步有效减小了滤波器的体积重量，其核心部件是矩形集成LC单元。而由罐型磁芯构成的环形平面EMI滤波器(见图1)相对于矩形结构，在电磁特性、EMI辐射和机械强度等方面更具优势［6］。

图1 环形平面EMI滤波器Fig.1 Annular EMI filter

根据传导干扰产生原理的不同，干扰可分为共模干扰和差模干扰。实际设计EMI滤波器时，经常将差、共模噪声解耦分离出来，然后根据噪声抑制标准EN55022 Class A，针对差、共模干扰分别设计其插入损耗，由此决定差、共模滤波器的转折频率［7］。一般差分模式信号携带数据和有用信息，共模干扰也不直接影响设备，而是通过转化为差模电压来影响设备有用信号，因此对差模干扰的抑制尤为关键。若忽略共模电容对差模干扰作用时，差模转折频率fDM为得到理想的差模转折频率，如何计算和设计大小适宜的差模电感值便是集成EMI滤波器研究工作者所关心的问题。

文献［5］中将电力变压器中漏感提取方法用于矩形平面EMI滤波器差模电感的设计，但是计算精度低;文献［8］在文献［5］基础上，建立了矩形平面EMI滤波器等效电路的高频模型，并未给出其差模电感的计算方法。……