專注解決直（zhí）流電源方案（àn）

　　開關電源電磁幹擾抑製的目（mù）的（de）是（shì）使（shǐ）產品在一定的電磁環境下受到電磁（cí）幹擾時，無性能的下降或故障，能工作正常，同時對電磁環境不構成汙染。

　　一、開關電源電磁幹擾的產生（shēng）機理

　　開關（guān）電源產（chǎn）生的幹擾，按噪聲（shēng）幹擾源種類來分，可分為尖峰幹擾和諧（xié）波幹擾兩種。若按耦合通（tōng）路來分，可分為傳導幹擾和輻（fú）射幹（gàn）擾兩種。現在按噪聲幹擾源來分別說明；

　　1、二極管的反向恢複（fù）時間引起的幹擾

　　高頻整流回路中（zhōng）的整流二極管正（zhèng）向導通時有較（jiào）大的正向電流（liú）流過，在其受反偏（piān）電壓而轉向截止時，由於pn結中有較多的載流子積累，因而在載流（liú）子消失之前的一段時間裏，電流（liú）會（huì）反向流（liú）動，致使（shǐ）載流子消失的反向（xiàng）恢複電（diàn）流急劇（jù）減少而發生很大的（de）電流變化(di／dt)。

　　2開關管工作時產生（shēng）的諧波幹擾（rǎo）

　　功率開關管在導通時流過較（jiào）大的脈衝電流。例如正激型，推挽型和橋式變換器的輸（shū）入電流波（bō）形在阻性負載時近似為矩形波，其中（zhōng）含有（yǒu）豐富的高（gāo）次諧波分量（liàng）。當采用零電流、零電壓開（kāi）關時，這種諧波幹擾將會很小。另外（wài），功率開（kāi）關管在截止期間，高頻變壓器繞組（zǔ）漏感引起的電（diàn）流突變，也會產生尖（jiān）峰幹擾（rǎo）。

　　3交流（liú）輸入回路（lù）產生的幹擾

　　無工頻變（biàn）壓器的（de）開關電源輸入端整流管在反向恢複期間會引起高頻衰減振蕩產（chǎn）生幹擾。

　　開關電（diàn）源產生的尖峰幹擾和（hé）諧波幹擾能量，通過開關電源的輸入輸出線傳播出去而（ér）形成的幹（gàn）擾稱之（zhī）為傳導幹擾；而諧波和寄生振蕩的能量，通過輸（shū）入輸出線傳播時，都會在空間產生電場和磁場。這種通過（guò）電（diàn）磁輻射（shè）產生的（de）幹擾稱（chēng）為輻射幹擾。

　　4、其他原因

　　元器件（jiàn）的寄生參數，開關電源的原理圖設計不夠（gòu）完美，印刷線路（lù）板（bǎn）(pcb)走線通常采用手工（gōng）布置，具有很大的隨意性（xìng），pcb的近場幹擾大，並（bìng）且印刷板上器件的安裝、放置，以及方位的不合理都會造成emi幹擾。

　　二、電磁幹擾的相關理（lǐ）論

　　1、開關電源的主要電磁幹擾源

　　開關電源中的電磁幹擾源主要有開（kāi）關器件、二極管和非線（xiàn）性無源（yuán）元件。在開關電源中，印製板布線不當也是引起電磁幹擾的一個主要因數。

　　1.1開關電路產生的電磁（cí）幹擾

　　對開關電源來說，開關（guān）電路產生的電磁幹（gàn）擾（rǎo）是（shì）其主要幹擾源之一。開關電路是開關電源的核心，主要由開關管和高額變壓器組成。他產生的dv／dt具有較大的脈衝（chōng），頻帶較寬且諧波豐富。這種脈衝幹擾產生的主要（yào）原因是：

　　(1)開關管負載為高頻變壓器初級線圈（quān），是感性負載。在開關（guān）導通瞬間，初級線圈產生很大的湧流，並在初級線圈的兩端出現較高的浪（làng）湧（yǒng）尖峰電壓．在開關管斷開瞬間，由於初（chū）級線（xiàn）圈的漏磁通，致使一部分（fèn）能量沒有從一次（cì）線圈傳輸到二次線圈，儲（chǔ）藏在電感中（zhōng）的這部分能量將和（hé）集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰（fēng）的衰減振蕩，疊加在關斷電壓上，形成關斷尖峰電壓。

　　這種電源電壓中斷（duàn）會產（chǎn）生與初級線圈接（jiē）通時一樣的磁化衝擊電流瞬變，這個噪聲會傳導到輸入輸出端，形成傳導幹（gàn）擾，重者有（yǒu）可能擊穿開關管。

　　(2)脈衝變壓器初級（jí）線（xiàn）圈（quān），開關管和濾波電容構成（chéng）的高頻開關電流環（huán）路可能產生較大的空間輻射，形成（chéng）輻射幹擾，如果電容濾波容量不足或高頻特性不好，電容上的高頻阻抗會使高（gāo）頻電流以（yǐ）差模方式傳導到交流電源中形成傳導幹擾。

　　1.1.2二極管整流（liú）電路產生的電磁幹擾

　　主電路中整流二（èr）極管產生的反向恢複電流（liú）的（de）1di／dt1遠比續流二極（jí）管恢複電流Idi／dtl小得多。作為（wéi）電磁幹擾源來研究，整流二（èr）極管（guǎn）反向恢複電流形成的（de）幹擾強度大，頻帶寬。整流（liú）二極（jí）管產生的電壓跳變遠小於電源中的（de）功率開關管導通（tōng）和關斷時產生的電壓跳變。因此，不計整流二極（jí）管產生的Idv／dtI和Idi／dtl的影響，而把整流電路當成電磁幹擾耦（ǒu）合通道的一部分來研究也是可以的（de）。

　　2、開關電源電磁幹擾的耦合（hé）通道（dào）

　　開關電源通過耦合通道對自身產生幹擾。通常多采用差模和共模幹擾加以分析。

　　“共模幹擾（rǎo）”是指幹擾大小和方向一致，其存（cún）在於電源任何一相對（duì）大地，或中線對大地間。共模幹擾（rǎo）也（yě）稱縱模幹擾、不對稱幹擾或接地幹擾。是載流體與大地之（zhī）間的幹（gàn）擾。

　　“差模幹擾（rǎo）”是指幹擾大小相（xiàng）等，方（fāng）向相反，其存在於電源（yuán）相線與中線之間。差模幹擾也稱常模幹擾、橫模幹擾或對稱幹擾。·這是載流（liú）體之間（jiān）的（de）幹擾。

　　共模幹擾說明了幹擾是由輻射或串擾耦合到電路中的。而（ér）差模幹擾則說（shuō）明了幹擾是源於同一條電路的。通常這兩種幹擾是同時存在的，由於線路阻抗（kàng）的不平衡，兩種幹擾在傳輸中還會互相轉化．所以情（qíng）況非常複雜。

　　三、抑製（zhì）幹擾的幾種措施

　　形成電磁幹擾的三（sān）要素是幹擾源（yuán）、傳播途徑和受擾設備。因而，抑製電磁幹擾也應該從這3方麵著手。首先應該抑製幹擾源，直接消除幹擾原因，其次是消除幹擾源和受擾設備之間（jiān）的耦合和輻射，切斷電磁幹擾的傳播途徑；第三是提高受擾（rǎo）設備的抗擾（rǎo）能力，減低（dī）其（qí）對噪聲的敏感度。目前抑（yì）製幹擾的幾種措施基本上都是用（yòng）切斷電磁幹擾源（yuán）和受擾設備之（zhī）間的耦合通道，它們確（què）是行之有效的辦法。常用的方法是屏蔽、接地和（hé）濾波。

　　采用屏蔽技術可以有效地抑（yì）製開關電源的電磁輻（fú）射幹擾。例如，功率開關（guān）管（guǎn）和輸出二極管通常有較大的功率損耗，為（wéi）了散熱往往需要安裝（zhuāng）散熱器或（huò）直接安裝在電源底板上。器件安裝時需（xū）要導熱性（xìng）能好的絕緣片進（jìn）行（háng）絕緣．這就使器件與底板和散熱器之間產生了分布電容，開關電源的底板是交流電源的地線，因而通過器件與底板之間（jiān）的分布電容將電磁幹擾耦合到交流輸入端產生共模幹擾，解決這個問題的辦法是（shì）采用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片，並把屏蔽片接到直流地上，割斷了射頻幹擾向輸入電網傳播的（de）途徑。為了抑製開關（guān）電源產生的（de）輻射，電磁幹擾對其（qí）他電子（zǐ）設備的影響，可完全按照對磁場屏蔽的方法（fǎ）來加工屏蔽罩，然後將整個屏蔽罩（zhào）與係統的機殼和地連接為一體，就能（néng）對電磁場進行有效的（de）屏蔽。電源（yuán）某些部（bù）分與大地相連可以起到抑（yì）製幹擾的作（zuò）用。例如，靜電屏蔽層接地可以抑製變化電場的幹擾。

　　電磁屏（píng）蔽用的導體原（yuán）則上（shàng）可以（yǐ）不接地，但不接地的屏蔽導體時（shí）常增強靜電耦合而產生所謂“負靜（jìng）電屏蔽”效應。所以（yǐ）仍以接地為好，這樣使電磁屏蔽能同時發揮靜電屏蔽的作用。電路的公共參考點與大地相連，可為信號回路提供穩定的參（cān）考電位。因（yīn）此，係統中的安全（quán）保護地線、屏蔽接地（dì）線和公共參考地線各自形成接地母線後，最終都與（yǔ）大地相連．

　　在電路係統設計中應遵循。一點接地”的原則，如果形成多點接地，會出現（xiàn）閉合的接地環路，當磁力線（xiàn）穿過該回（huí）路時將產生磁感應噪聲，實際上很（hěn）難（nán）實現“一點接地”。因此，為降低（dī）接地阻抗，消除分（fèn）布（bù）電容的（de）影響而采取平麵式或多點接地．利用一個導電平（píng）麵(底板或多層印製板（bǎn）電路的（de）導電平麵層等（děng）)作為參考地。需要接地的各部（bù）分（fèn）就近接到（dào）該參考地上。為（wéi）進一步減小接地回路（lù）的壓降，可用旁路電容減少返回電（diàn）流的幅值。在（zài）低頻和高頻共存的電路係統（tǒng）中（zhōng），應分別將低頻電路（lù）、高頻電路、功（gōng）率電（diàn）路的地線單獨連接後，再連接到公共參考點上。

　　濾（lǜ）波（bō）是（shì）抑製傳導幹（gàn）擾的一種很好的辦法（fǎ）。例如，在（zài）電源（yuán）輸入端接上濾波器，可以抑製（zhì）開關電源產生（shēng）並向電網（wǎng）反饋的幹擾．也可以抑製來自電網的噪聲對電（diàn）源本身的侵害。在濾波電路中，還采用很多專用（yòng）的濾（lǜ）波元件，如穿心電容器、三端電（diàn）容器、鐵氧體磁環，它們能夠改善電路的濾（lǜ）渡特性（xìng）。恰當地設計或選擇濾波器，並正確地安裝和使用濾波器，是抗幹擾技術的重要組成部分。

　　產生開關電源電磁幹擾的因素還很多（duō），抑製電磁幹擾還有大量的工作。全（quán）麵抑製開關電源的各種噪聲會使開關電（diàn）源得到更（gèng）廣泛的應用。