大小，因此需要大尺寸共模扼流圈来实现目标转角频率或滤波器衰减特性。这导致了权衡后的无源滤波器设计采用笨重且昂贵的共模扼流圈，尺寸相当于整个滤波器大小。

　　随着无源器件逐渐跟不上高速功率半导体器件以及电路拓扑的发展，无源滤波器的体积是提高功率密度的限制因素之一。实际的滤波器实现会占用电源解决方案总体积的 30%（如图 1 所示）。

　　有源 EMI 滤波器 (AEF) 电路可为新一代电源管理系统实现更紧凑的滤波器解决方案。空间受限型应用可使用有源电源滤波器集成电路IC) 减小磁性元件的尺寸和滤波器的总尺寸。AEF 的其他优势包括：通过降低元件功率损耗来改善热管理并提高可靠性、减少受限空间内元件之间的耦合、简化机械和封装设计以及降低成本。

　　图 2 和图 3 分别为单相和三相滤波器电路的原理图，均采用有源解决方案代替传统的无源设计。单相 TPSF12C1-Q1 和三相 TPSF12C3-Q1 AEF IC 位于共模扼流圈之间，为共模电流提供了具有较低阻抗的分流路径。如图所示，有源解决方案模扼流圈 LCM1 和 LCM2 的电感比无源滤波器模扼流圈的电感低很多。

　　图 2：单相无源 EMI 滤波器（顶部）和具有更低共模扼流圈电感的相应 AEF 电路（底部）

　　图 3：三相无源 EMI 滤波器（顶部）和具有更低共模扼流圈电感的相应 AEF 电路（底部）

　　在交流线路中连接检测和注入 Y电容器后，该电路旨在减小滤波器的总体积，同时保持向机箱地导入低的工频漏电流。这可以通过使用有源电路来实现，有源电路可以调节注入电容器的频率响应，即通过实际增加容值来实现高频率。继而，在目标频率范围内用于降低 EMI 而增加的注入电容会降低共模扼流圈电感，使其低于具有类似衰减作用的无源滤波器的电感值。

　　● 具有简化的滤波器结构、宽工作频率范围以及高稳定性裕度（使用共模 AEF 快速入门计算器工具进行计算）。

　　● 具有更小的共模扼流圈尺寸，体积更小、重量更轻、成本更低。此外，还能减少扼流圈自寄生效应，从而更大程度降低铜损并实现更出色的高频衰减性能。

　　● 无需额外的磁性元件。AEF 电路仅使用检测和注入 Y 电容器，在故障状况期间对峰值接触电流没有影响。

　　图 2 和图 3 中放置于两个共模扼流圈之间的 X 电容器在电源线之间提供了一个低共模阻抗路径，通常可达到低兆赫兹频率。这样，仅使用一个注入电容器，便可将电流注入到一根电源线，通常是中性线。如果三相滤波器是没有中性线 引脚接地，并将注入电容器通过 X 电容器的星型连接进行耦合。

　　图 4 展示了适用于图 1 中转换器的 AEF 实际实现方法。使用 TPSF12C1-Q1 单相 AEF IC 实现共模噪声衰减。

　　从图 5 中可以明显看出，AEF 在低频率范围（100kHz 至 3MHz）内提供高达 30dB 的共模噪声衰减，因此，使用两个 2mH 纳米晶扼流圈的滤波器可实现与使用两个 12mH 扼流圈的无源滤波器设计相同的共模衰减性能。为进行公平比较，这些扼流圈均来自同一元件系列（由 Würth Elektronik 制造），并使用类似的磁芯材料。表 1 汇总了无源和有源设计适用的共模扼流圈参数，图 6 重点展示了体积、尺寸、重量和成本节约值。

　　本例中的 AEF 在 10A 电流下可减少 60% 的总铜损（忽略绕组电阻随温度升高而增加），这可以降低元件工作温度并提高可靠性。

　　要为高密度开关稳压器中的 EMI 滤波器级实现高效紧凑的设计具有挑战性，对于优先考虑解决方案尺寸和成本的汽车和工业应用来说，尤其如此。有源滤波器解决方案可以抑制测得的共模噪声，其实际效果表明，与同等的纯无源滤波器设计相比，有源滤波器解决方案可以显著减小共模扼流圈元件的体积。

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