开关电源的电B干扰及其抑制王珂江苏省生产力促进中心电源不可避免地产生了电磁干扰（EMI）。如果不能对产生的电磁千扰加以充分有效地削弱和抑制，将会直接影响电子设备或系统的正常运行。因此，肖I搦和抑制开关电源产生的电磁千扰，同时提高其对各种干扰因素的抗扰性，是开发应用开关电源必须解决的问题。

　　变等。

　　1.1开关电源的内部的电磁干扰开关电源内部产生的电磁干扰主要是基本整流器产生的高次谐波电流干扰和功率变换电路产生的尖锋电压干扰。

　　1.1.1基本整流器产生的干扰。基本整流器的整流过程是产生电磁干扰最常见的原因。这是因为工频交流正弦波通过整流后不再是单频率的电流，而变成为一直流分量和一系列频率不同的谐波分量，谐波（特别高次谐波）会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰，使前端电流发生畸变，一方面接在其前端电源线上的电流波形发生畸变而产生高次谐波电流千扰，另一方面通过电源线产生干扰。

　　1.1.2功率变换电路产生的干扰。功率变换电路是开关电源的核心，主要由功率开关管、高频变压器、二次侧整流二极管以及电容、电感和导线等组成。电路工作时功率半器件的高速开关形成的电流瞬变、电压瞬变（di/dt和dv/dt）是不可避免的电磁噪声源。

　　其产生的辨电压种幅度较大、频率较宽、谐波比较丰富的窄脉冲，这种窄脉冲及谐波对开关电源形成尖峰电压千扰。

　　1.2外部环境对开关电源的电磁干扰（1）来自电网中的各种高频谐波及瞬声，主要以传导耦合的方式进人开关电源并对电路正常工作进开关电源作为一种供电装置，因具有体积小、重量轻、效率高等优点，被广泛应用于各种电子设备或系统之中。因此，开关电源本身性能的优劣至关重要。然而，开关电源中功率开关器件的高频开关动作，以及来自外部环境中的各种干扰因素，都对开关电源的工作状态产生影响，开关1开关电源电磁干扰的产生开关电源产生的电磁干扰一般分为两大类：一是开关电源本身产生的干扰。开关电源作为工作于开关状态的能量转换装置，其电压、电流的变化率很高，功率开关器件工作时，其内部的电流和电压波形，是在非常短的时间内上升和下降的，功率开关器件以及与之相连的散热器和高频变压器等，是电磁干扰的主要发生源，产生的干扰强度较大。因此，开关电源本身是个噪声发生源；二是由于受外部各种因素影响，使开关电源产生的干扰。来自外部的干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。干扰类型可以从持续期很短的尖锋干扰到完全失电之间进行变化，其中包括电压变化、频率变化、波形失真、翻噪声或杂波以及瞬行干扰，通常被称为瞬态干扰，其表现形式为交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号；其特点为作用时间短、电压幅度高、瞬态能量大。如果超过一定峰2开关电源电磁干扰的耦合路径开关电源电磁干扰的耦合路径主要有两条，分别为传导耦合和辐射ftn 2.1传导耦合传导耦合是干扰源与受扰设备之间的主要耦合路径之一。传导耦合存在的前提是在干扰源与受扰设备之间有完整电路连接，电磁干扰沿着3抑制电磁干扰的几种措施形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备。因而，抑制电磁干扰也应该从这三方面着手。首先，应该抑制干扰源，直接消除干扰原因；其次，是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射，切断电磁干扰的传播途径；第三，是提高受扰设备的抗扰能力，减低其对噪声的敏感度。也就是说，解决这个问题办法是尽可能地颇噪声发生源。，切断或者削弱电磁干扰传播途径，提高易受干扰电路的抗扰性。目前，抑制干扰通常是用切断电磁干扰源和受扰设备之间的费合通道的措施来解决的。常用的方法是屏蔽、接地和滤波。这些均是抑制千扰的行之有敛的方法。

　　3.1屏蔽采用屏蔽技术可以有效地抑制电磁辐射千扰。利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用，达到限EMI滤波器值的瞬态干扰，从输入端耦合到开关电源内部，将会造成相关元器件损坏的严重后果。例如，击穿滤波电容、MOS场效应管等，或通过变压器耦合到输出端对其他电路造成危害。

　　这一连接电路将干扰源产生的电磁干扰传导至受扰设备，形成电磁干扰。其费合方式分别为电路性耦合、电容性尤合及电感性辑合。这三种耦合在开关电源中相互联系，同时存在。

　　2.2射耦合通过辐射路径形成的干扰耦合制开关电源内部电磁能量的辐射泄漏和防止外来辐射干扰的目的。为了抑制开关电源本身产生的辐射对其他电子设备的干扰，同时，为防止来自外部的各种高频谐波及瞬态噪声、高电磁噪声辐射等对开关电源的干扰，可按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩。

　　要根据被屏蔽的对象，正确地选用制作屏蔽罩的材料，对电场进行屏蔽应采用电导率良好的材料，而对磁场进行屏蔽则选用磁导率高的材料。最后，将屏蔽罩与系统的机壳和地连接为一就能对电磁干腧行有效蔽。

　　3.2接地接地是抑制电磁干扰的重要方（2）作为大功率逆变器的一系统，辅助电源还会受到逆变器主功率电路发出的高电声辖射。其能量很可能通过各种途径进入辅助电源，干扰电路正常工作。称为辐射费合。通常有四条主要耦合路径：天线与天线之间的辐射耦合、电磁场对导线的感应耦合、电磁场闭合回路的耦合以及电磁场通过孔缝的耦合。其特性是以电磁场的形式将电磁能量从干扰源经空间辐射至受搬备，形脑射干扰。

　　法。在电路系统设计中应遵循“模拟部分地和数字部分地分开，功率部分地和控制部分地分开”的原则，避免形成闭合的回路，防止磁力线穿过该回路产生磁感应噪声。在实际电路中通常采取“星状地”形式，所谓高频共存的电路系统中，应分别将低频电路、高频电路、功率电路的地线单独连接后，再连接到公共点上。为了降低接地阻抗，消除分布电容的影响，可以采取平面式接地，利用一个导电平面（底板或多层印制板的导电平面层等）作为参视需要接地的各部分就近接到该地上等都是抑制磁感应噪声的有效措施。

　　另外，将电路的公共点与大地相连，可为信号回路提供稳定的电位。因此，系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共地线各自形成接地母线后，最终都应与大地相连，起到抑制电磁干扰的作用。

　　3.3滤波滤波是抑制传导干扰的有效措施，在电路系统的电磁兼容设计中十分重要。例如，在开关电源输入端接上作为抑制电源线传导干扰的电磁干tt滤波器，可以抑制开关电源产生4电路设计、元器件选择的要点4.1印制板布局时，首先，模拟电路区和数字电路区合理地分开，电源和地线单独引出，电源供给处汇集到一点；印制板布线时，高频数字信号线要用短线，主要信号线最好集中在印制板中心，同时，电源线尽可能远离高信号线或用地线隔开。

　　其次，可以根据耦合系数来布线，尽5结语产生开关电源电磁干扰的因素很多，抑制开关电源的电磁干扰是开发应开关电源的重要课题。因此，在减少和抑制电磁干扰方面，除了上几种抗干扰的措施和方法外，还谢十献、磁性材4、电感并向电网反馈的干扰，也可以抑制来自电网的干扰对开关电源本身的侵害。在（滤波电路中，还可以采用很多专用的滤波元件。例如，穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环等，它能够改善电路的滤波特性。科学地设计滤波电路和恰当地选择电磁干脸波器，并正确地安装和使用电磁干扰滤波器，可以滤除多种原因产生的传导干扰。是一种由电容、电感组成的电磁干扰滤波器，接在开关电源的输入端。电路中，C1、C5是高频旁路电容，用于滤除两输入电源线间的差模干扰；L1与C2、C4；L2与C3、C4组成共模干扰滤波量汗扰。

　　4.2印制板的电源线和地线印制条尽可能宽，以减小线阻抗，从而减小公共阻抗引起的干扰躁声。

　　4.3器件应多选用贴片元件和尽可能缩短元件的引脚长度，以减小元件分布电感的影响。

　　4.4在Vdd及Vcc电源端尽可能靠元件技术、开关器件技术等，来更好地汗扰开关电源的各种噪声，使开关电源揎便广泛的应用。