如Equation22 所示，开关稳压器具有负输入阻抗，该阻抗在最小输入电压条件下最低。

Equation22.

欠阻尼 LC 滤波器在滤波器的谐振频率条件下具有高输出阻抗。为实现稳定性，滤波器输出阻抗必须小于转换器输入阻抗的绝对值。

图 10-2 具有 π 级 EMI 滤波器的降压稳压器

根据图 10-2 中的滤波器原理图，EMI 滤波器设计步骤如下所示：

• 计算 EMI 滤波器在开关频率下所需的衰减，其中 C_IN 表示开关转换器输入端的现有电容。
• 输入滤波器电感 L_IN 通常选择为 1μH 和 10μH 之间，但可以通过减少该电感来降低高电流设计中的损耗。
• 计算输入滤波器电容 C_F。
• 计算阻尼电容 C_D 和阻尼电阻 R_D。

通过从傅里叶级数输入电流波形计算第一个谐波电流并乘以输入阻抗（阻抗由现有输入电容器 C_IN 定义），可以得出一个公式来获取所需的衰减，具体如Equation23 所示。

Equation23.

其中

• V_MAX 是适用传导 EMI 规格（例如 CISPR 25 5 类）允许的 dBμV 噪声水平。
• C_IN 是降压稳压器的现有输入电容。
• D_MAX 是最大占空比。
• I_PEAK 是峰值电感器电流。

出于滤波器设计目的，输入端的电流可以建模为方波。根据Equation24 确定 EMI 滤波器电容 C_F。

Equation24.

在开关稳压器中增加一个输入滤波器会使“控制到输出”传递函数发生变化。滤波器的输出阻抗必须足够小，使得输入滤波器不会显著影响降压转换器的环路增益。阻抗在滤波器谐振频率下达到峰值。使用Equation25 计算滤波器的谐振频率。

Equation25.

R_D 的用途是减小滤波器在谐振频率下的峰值输出阻抗。电容器 C_D 会阻碍输入电压的直流分量，从而避免 R_D 上产生过大的功率损耗。电容器 C_D 在谐振频率下的阻抗必须小于 R_D，并且电容值必须大于输入电容器 C_IN 的电容值。这可以防止 C_IN 干扰主滤波器的截止频率。当滤波器的输出阻抗在谐振频率下较大（由 L_IN 和 C_IN 构成的滤波器具有过高的 Q）时，需要增加阻尼。可以使用电解电容器 C_D 来提供Equation26 所给出的阻尼值。

Equation26.

使用Equation27 来选择阻尼电容器 R_D。

Equation27.