第一篇：如何通俗理解開關(guān)電源EMI

教你如何通俗理解開關(guān)電源EMI 解釋以下名詞：

傳導(dǎo)干擾：也就是噪音通過導(dǎo)線傳遞的方式。輻射干擾：也就是噪音通過空間輻射的方式傳遞。

差模干擾：由于電路中的自身電勢差，電流所產(chǎn)成的干擾，比如火線和零線，正極和負(fù)極。

共模干擾：由于電路和大地之間的電勢差，電流所產(chǎn)生的干擾。通常我們?nèi)?shí)驗(yàn)室測試的項(xiàng)目：

傳導(dǎo)發(fā)射：測試你的電源通過傳導(dǎo)發(fā)射出去的干擾是否合格。輻射發(fā)射：測試你的電源通過輻射發(fā)射出去的干擾是否合格。傳導(dǎo)抗擾：在具有傳導(dǎo)干擾的環(huán)境中，你的電源能否正常工作。輻射抗擾：在具有輻射干擾的環(huán)境中，你的電源能否正常工作。首先來看，噪音的源頭：

任何周期性的電壓和電流都能通過傅立葉分解的方法，分解為各種頻率的正弦波。

所以在測試干擾的時(shí)候，需要測試各種頻率下的噪音強(qiáng)度。那么在開關(guān)電源中，這些噪音的來源是什么呢？

開關(guān)電源中，由于開關(guān)器件在周期性的開合，所以，電路中的電流和電壓也是周期性的在變化。那么那些變化的電流和電壓，就是噪音的真正源頭。那么有人可能會(huì)問，我的開關(guān)頻率是100KHz的，但是為什么測試出來的噪音，從幾百K到幾百M(fèi)都有呢？

我們把同等有效值，同等頻率的各種波形做快速傅立葉分析：

藍(lán)色： 正弦波 綠色： 三角波 紅色： 方波

可以看到，正弦波只有基波分量，但是三角波和方波含有高次諧波，諧波最大的是方波。

也就是說如果電流或者電壓波形，是非正弦波的信號(hào)，都能分解出高次諧波。那么如果同樣的方波，但是上升下降時(shí)間不同，會(huì)怎樣呢。同樣是100KHz的方波

紅色：上升下降時(shí)間都為100ns 綠色：上升下降時(shí)間都為500ns 可以看到紅色的高次諧波明顯大于綠色。我們繼續(xù)分析下面兩種波形，A: 有嚴(yán)重高頻震蕩的方波，比如MOS，二極管上的電壓波形。B:用吸收電路，把方波的高頻振蕩吸收一下。

分別做快速傅立葉分析：

可以看到在振蕩頻率（大概30M）之后，A波形的諧波，要大于B波形。再來看，下面的波形，一個(gè)是具有導(dǎo)通尖峰的電流波形，一個(gè)沒有導(dǎo)通尖峰。

對(duì)兩個(gè)波形做傅立葉分析：

可以看到紅色波形的高次諧波，要大于綠色波形，繼續(xù)對(duì)兩個(gè)波形，作分析 紅色: 固定頻率的信號(hào)，綠色：具有稍微頻率抖動(dòng)的信號(hào)

可以看到，頻率抖動(dòng)，可以降低低頻段能量。進(jìn)一步，放大低頻段的頻譜能量：

可以看到，頻率抖動(dòng)就是把頻譜能量分散了，而固定頻率的頻譜能量，集中在基波的諧波頻率點(diǎn)，所以峰值比較高，容易超標(biāo)。最后稍微總結(jié)一下，如果從源頭來抑制EMI。1.對(duì)于開關(guān)頻率的選擇，比如傳導(dǎo)測試150K-30M,那么在條件容許的情況下，可選擇130K之類的開關(guān)頻率，這樣基波頻率可以避開測試。

2.采用頻率抖動(dòng)的技術(shù)。頻率抖動(dòng)可以分散能量，對(duì)低頻段的EMI有好處。3.適當(dāng)降低開關(guān)速度，降低開關(guān)速度，可以降低開關(guān)時(shí)刻的di/dt,dv/dt。對(duì)高頻段的EMI有好處。

4.采用軟開關(guān)技術(shù)，比如PSFB，AHB之類的ZVS可以降低開關(guān)時(shí)刻的di/dt,dv/dt。對(duì)高頻段的EMI有好處。而LLC等諧振技術(shù)，可以讓一些波形變成正弦波，進(jìn)一步降低EMI。

5.對(duì)一些振蕩尖峰做吸收，這些管子上的振蕩，往往頻率很高，會(huì)發(fā)射很大的EMI.6.采用反向恢復(fù)好的二極管，二極管的反向恢復(fù)電流，不但會(huì)帶來高di/dt.還會(huì)和漏感等寄生電感共同造成高的dv/dt.但事實(shí)上，開關(guān)電源是EMI發(fā)射源無法根本解決。而且一些從源頭抑制EMI的方法同時(shí)會(huì)降低效率，所以從傳播途徑來抑制EMI顯得尤為重要。

下面來看一下傳播途徑，這個(gè)是poon & Pong 兩位教授總結(jié)的傳播途徑，比較的直觀全面。（電源網(wǎng)原創(chuàng)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）

第二篇：開關(guān)電源EMI設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對(duì)開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動(dòng)、雷擊、外界輻射等。

1.開關(guān)電源的EMI源

開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對(duì)開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動(dòng)、雷擊、外界輻射等。

（1）功率開關(guān)管

功率開關(guān)管工作在On-Off快速循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，dv/dt和di/dt都在急劇變換，因此，功率開關(guān)管既是電場耦合的主要干擾源，也是磁場耦合的主要干擾源。

（2）高頻變壓器

高頻變壓器的EMI來源集中體現(xiàn)在漏感對(duì)應(yīng)的di/dt快速循環(huán)變換，因此高頻變壓器是磁場耦合的重要干擾源。

（3）整流二極管

整流二極管的EMI來源集中體現(xiàn)在反向恢復(fù)特性上，反向恢復(fù)電流的斷續(xù)點(diǎn)會(huì)在電感（引線電感、雜散電感等）產(chǎn)生高 dv/dt，從而導(dǎo)致強(qiáng)電磁干擾。

（4）PCB

準(zhǔn)確的說，PCB是上述干擾源的耦合通道，PCB的優(yōu)劣，直接對(duì)應(yīng)著對(duì)上 述EMI源抑制的好壞。

2.開關(guān)電源EMI傳輸通道分類

（一）.傳導(dǎo)干擾的傳輸通道

（1）容性耦合（2）感性耦合（3）電阻耦合

a.公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合b.公共地線阻抗產(chǎn)生的 電阻傳導(dǎo)耦合c.公共線路阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合（二）.輻射干擾的傳輸通道

（1）在開關(guān) 電源中，能構(gòu)成輻射干擾源的元器件和導(dǎo)線均可以被假設(shè)為天線，從而利用電偶極子和磁偶極子理論進(jìn)行分析；二極管、電容、功率開關(guān)管可以假設(shè)為電偶極子，電 感線圈可以假設(shè)為磁偶極子；（2）沒有屏蔽體時(shí)，電偶極子、磁偶極子，產(chǎn)生的電磁波傳輸通道為空氣（可以假設(shè)為自由空間）；

（3）有屏蔽體時(shí)，考慮屏蔽體的縫隙和孔洞，按照泄漏場的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析處理。

3.開關(guān)電源EMI抑制的9大措施

在開關(guān)電源中，電壓和電流的突變，即高dv/dt和di/dt，是其EMI產(chǎn)生的主要原因。實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的EMC設(shè)計(jì)技術(shù)措施主要基于以下兩點(diǎn)：

（1）盡量減小電源本身所產(chǎn)生的干擾源，利用抑制干擾的方法或產(chǎn)生干擾較小的元器件和電路，并進(jìn)行合理布局；

（2）通過接地、濾波、屏蔽 等技術(shù)抑制電源的EMI以及提高電源的EMS。

分開來講，9大措施分別是：

（1）減小dv/dt和di/dt（降 低其峰值、減緩其斜率）

（2）壓敏電阻的合理應(yīng)用，以降低浪涌電壓

（3）阻尼網(wǎng)絡(luò)抑制過沖

（4）采用軟恢復(fù)特 性的二極管，以降低高頻段EMI（5）有源功率因數(shù)校正，以及其他諧波校正技術(shù)

（6）采用合理設(shè)計(jì)的電源線濾波器

（7）合理的接地處理

（8）有效的屏蔽措施

（9）合理的PCB設(shè)計(jì)

4.高頻變壓器漏感的控制

高頻變壓器的漏感是功率開關(guān)管關(guān)斷尖峰電壓產(chǎn)生的重要原因之一，因此，控制漏感成為解決高頻變壓器帶來的EMI首要面對(duì)的問題。

減小高頻變壓器漏感兩個(gè)切入點(diǎn)：電氣設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)！

（1）選擇合適磁芯，降低漏感。漏感與原邊匝數(shù)平方成正比，減小匝數(shù)會(huì)顯著降低漏感。

（2）減小繞組間的絕緣層。現(xiàn)在有一種稱之為“黃金薄膜”的絕緣層，厚度20～100um，脈沖擊穿電壓可達(dá)幾千伏。

（3）增加繞組間耦合度，減小漏感。5.高頻變壓器的屏蔽

為防止高頻變壓器的漏磁對(duì)周圍電路產(chǎn)生干擾，可采用屏 蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場。屏蔽帶一般由銅箔制作，繞在變壓器外部一周，并進(jìn)行接地，屏蔽帶相對(duì)于漏磁場來說是一個(gè)短路環(huán)，從而抑制漏磁場更大范圍的 泄漏。

高頻變壓器，磁心之間和繞組之間會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，從而導(dǎo)致高頻變壓器在工作中產(chǎn)生噪聲（嘯叫、振動(dòng)）。為防止該噪聲，需要對(duì)變 壓器采取加固措施：

（1）用環(huán)氧樹脂將磁心（例如EE、EI磁心）的三個(gè)接觸面進(jìn)行粘接，抑制相對(duì)位移的產(chǎn)生；

（2）用“玻璃珠”（Glass beads）膠合劑粘結(jié)磁心，效果更好。

第三篇：開關(guān)電源EMI設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

開關(guān)電源EMI設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

2010-05-24 來源：工控商務(wù)網(wǎng) 瀏覽：56 [推薦朋友] [打印本稿] [字體：大 小] 開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對(duì)開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動(dòng)、雷擊、外界輻射等。

一、開關(guān)電源的EMI源

開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對(duì)開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動(dòng)、雷擊、外界輻射等。

1、功率開關(guān)管

功率開關(guān)管工作在On-Off快速循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，dv/dt和di/dt都在急劇變換，因此，功率開關(guān)管既是電場耦合的主要干擾源，也是磁場耦合的主要干擾源。

2、高頻變壓器

高頻變壓器的EMI來源集中體現(xiàn)在漏感對(duì)應(yīng)的di/dt快速循環(huán)變換，因此高頻變壓器是磁場耦合的重要干擾源。

3、整流二極管

整流二極管的EMI來源集中體現(xiàn)在反向恢復(fù)特性上，反向恢復(fù)電流的斷續(xù)點(diǎn)會(huì)在電感（引線電感、雜散電感等）產(chǎn)生高 dv/dt，從而導(dǎo)致強(qiáng)電磁干擾。

4、PCB

準(zhǔn)確的說，PCB是上述干擾源的耦合通道，PCB的優(yōu)劣，直接對(duì)應(yīng)著對(duì)上 述EMI源抑制的好壞。

二、開關(guān)電源EMI傳輸通道分類

1、傳導(dǎo)干擾的傳輸通道 1.1、容性耦合 1.2、感性耦合 1.3、電阻耦合

1.3.1、公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合 1.3.2、公共地線阻抗產(chǎn)生的 電阻傳導(dǎo)耦合 1.3.3、公共線路阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合

2、輻射干擾的傳輸通道

2.1、在開關(guān) 電源中，能構(gòu)成輻射干擾源的元器件和導(dǎo)線均可以被假設(shè)為天線，從而利用電偶極子和磁偶極子理論進(jìn)行分析；二極管、電容、功率開關(guān)管可以假設(shè)為電偶極子，電感線圈可以假設(shè)為磁偶極子； 2.2、沒有屏蔽體時(shí)，電偶極子、磁偶極子，產(chǎn)生的電磁波傳輸通道為空氣（可以假設(shè)為自由空間）；

2.3、有屏蔽體時(shí)，考慮屏蔽體的縫隙和孔洞，按照泄漏場的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析處理。

三、開關(guān)電源EMI抑制的9大措施

在開關(guān)電源中，電壓和電流的突變，即高dv/dt和di/dt，是其EMI產(chǎn)生的主要原因。實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的EMC設(shè)計(jì)技術(shù)措施主要基于以下兩點(diǎn)：

1、盡量減小電源本身所產(chǎn)生的干擾源，利用抑制干擾的方法或產(chǎn)生干擾較小的元器件和電路，并進(jìn)行合理布局；

2、通過接地、濾波、屏蔽 等技術(shù)抑制電源的EMI以及提高電源的EMS。

2.1、減小dv/dt和di/dt（降 低其峰值、減緩其斜率）2.2、壓敏電阻的合理應(yīng)用，以降低浪涌電壓 2.3、阻尼網(wǎng)絡(luò)抑制過沖

2.4、采用軟恢復(fù)特 性的二極管，以降低高頻段EMI 2.5、有源功率因數(shù)校正，以及其他諧波校正技術(shù) 2.6、采用合理設(shè)計(jì)的電源線濾波器 2.7、合理的接地處理 2.8、有效的屏蔽措施 2.9、合理的PCB設(shè)計(jì)

四、高頻變壓器漏感的控制

高頻變壓器的漏感是功率開關(guān)管關(guān)斷尖峰電壓產(chǎn)生的重要原因之一，因此，控制漏感成為解決高頻變壓器帶來的EMI首要面對(duì)的問題。

減小高頻變壓器漏感兩個(gè)切入點(diǎn)：電氣設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)！

1、選擇合適磁芯，降低漏感。漏感與原邊匝數(shù)平方成正比，減小匝數(shù)會(huì)顯著降低漏感。

2、減小繞組間的絕緣層?，F(xiàn)在有一種稱之為“黃金薄膜”的絕緣層，厚度20～100um，脈沖擊穿電壓可達(dá)幾千伏。

3、增加繞組間耦合度，減小漏感。

五、高頻變壓器的屏蔽 為防止高頻變壓器的漏磁對(duì)周圍電路產(chǎn)生干擾，可采用屏 蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場。屏蔽帶一般由銅箔制作，繞在變壓器外部一周，并進(jìn)行接地，屏蔽帶相對(duì)于漏磁場來說是一個(gè)短路環(huán)，從而抑制漏磁場更大范圍的泄漏。

高頻變壓器，磁心之間和繞組之間會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，從而導(dǎo)致高頻變壓器在工作中產(chǎn)生噪聲（嘯叫、振動(dòng)）。為防止該噪聲，需要對(duì)變壓器采取加固措施：

1、用環(huán)氧樹脂將磁心（例如EE、EI磁心）的三個(gè)接觸面進(jìn)行粘接，抑制相對(duì)位移的產(chǎn)生；

2、用“玻璃珠”（Glass beads）膠合劑粘結(jié)磁心，效果更好。

第四篇：通信開關(guān)電源的EMI／EMC設(shè)計(jì)

通信開關(guān)電源的EMI／EMC設(shè)計(jì) 引言

通信開關(guān)電源一般都采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)，其特點(diǎn)是頻率高、效率高、功率密度高、可靠性高，另外還有體積小、重量輕、具有遠(yuǎn)程監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于程控交換、光數(shù)據(jù)傳輸、無線基站、有線電視系統(tǒng)及IP網(wǎng)絡(luò)中，是信息技術(shù)設(shè)備正常工作的核心動(dòng)力。然而，由于其開關(guān)器件工作在高頻通斷狀態(tài)，高頻的快速瞬變過程本身就是電磁干擾(EMD)源，他產(chǎn)生的電磁干擾EMI信號(hào)有很寬的頻率范圍，又有一定的幅度，經(jīng)傳導(dǎo)和輻射會(huì)污染電磁環(huán)境，對(duì)通信設(shè)備和電子產(chǎn)品造成干擾。同時(shí)，通信開關(guān)電源要有很強(qiáng)的抗電磁干擾的能力，特別是對(duì)雷擊、浪涌、電網(wǎng)電壓、電場、磁場、電磁波、靜電放電、脈沖串、電壓跌落、射頻電磁場傳導(dǎo)抗擾性、輻射抗擾性、傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射等項(xiàng)目需要滿足有關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。開關(guān)電源引起電磁兼容性的原因

通信開關(guān)電源因工作在高電壓大電流的開關(guān)工作狀態(tài)下，其引起電磁兼容性問題的原因是相當(dāng)復(fù)雜的。按耦合通路來分，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種；按照干擾信號(hào)對(duì)于電路作用的形態(tài)不同，可將電源系統(tǒng)內(nèi)的干擾分為共模干擾和差模干擾兩種。通常，線路電源線上的任何傳導(dǎo)干擾信號(hào)，都

可表示成共模和差模干擾兩種方式。

在開關(guān)電源中，主功率開關(guān)管在高電壓、大電流或以高頻開關(guān)方式工作下，開關(guān)電壓及開關(guān)電流的波形在阻性負(fù)載時(shí)近似為方波，其中含有豐富的高次諧波分量。由于電壓差可以產(chǎn)生電場、電流的流動(dòng)可以產(chǎn)生磁場，以及豐富的諧波電壓電流的高頻部分在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電磁場，從而造成設(shè)備內(nèi)部工作的不穩(wěn)定，使設(shè)備的性能降低。同時(shí)，由于電源變壓器的漏電感及分布電容，以及主功率開關(guān)器件的工作狀態(tài)非理想，在高頻開或關(guān)時(shí)，常常產(chǎn)生高頻高壓的尖峰諧波振蕩，該諧波振蕩產(chǎn)生的高次諧波，通過開關(guān)管與散熱器問的分布電容傳人內(nèi)部電路或通過散熱器及變壓器向空間輻射。

如圖1所示，電網(wǎng)中含有的共模和差模噪聲對(duì)開關(guān)電源產(chǎn)生干擾，開關(guān)電源在受到電磁干擾的同時(shí)也對(duì)電網(wǎng)其他設(shè)備以及負(fù)載產(chǎn)生電磁干擾，例如返回噪聲、輸出噪聲和輻射干擾等。進(jìn)行開關(guān)電源EMI／EMC設(shè)計(jì)時(shí)，一方面要防止開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)和附近的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾；另一方面要加強(qiáng)開關(guān)電源本身對(duì)電磁干擾環(huán)境的適應(yīng)能力。下面用等效電路分別介紹共模和差模干擾產(chǎn)生的原因及路徑。

如圖2所示，當(dāng)開關(guān)管轉(zhuǎn)為“關(guān)”時(shí)，集電極與發(fā)射極間的電壓快速上升達(dá)500 V，他產(chǎn)生的電流經(jīng)集電極與地之間的分布電容返回整流橋，這個(gè)按開關(guān)頻率工作的脈沖串電流是共模噪聲。這個(gè)電壓會(huì)引起共模電流Icm2向CP2充電和共模電流Icm1向CP1充電，其中CP1為變壓器初、次級(jí)之間的分布電容，CP2為開關(guān)電源與散熱器之間的分布電容(即開關(guān)管集電極與地之間的分布電容)。則線路中共模電流總大小為Icm1+Icm2。如圖3所示，當(dāng)開關(guān)管轉(zhuǎn)為“開”時(shí)，儲(chǔ)能電容Cs的能量由AC電網(wǎng)和整流橋提供，他被開關(guān)管變換器的快速開關(guān)頻率所變換，并通過變壓器形成脈沖電流IL，他具有非常豐富的開關(guān)頻率諧波。儲(chǔ)能電容不是一個(gè)純電容，他有串聯(lián)電阻和電感。當(dāng)整流橋處開關(guān)管“開”時(shí)，在AC電網(wǎng)端，IL會(huì)產(chǎn)生一個(gè)由電容的L，R，C所呈現(xiàn)的阻抗電壓，這就是開關(guān)電源產(chǎn)生差模發(fā)射源的原理。差模電流Idm和信號(hào)電流IL沿著導(dǎo)線、變壓器初級(jí)、開關(guān)管組成的回路流通。開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)

電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)是指在有限的空間、時(shí)間和頻譜范圍內(nèi)，各種電氣設(shè)備共存而不引起性能的下降。形成電磁干擾的三要素是干擾源、傳播途徑和受擾設(shè)備，因而，抑制電磁干擾也應(yīng)該從這3個(gè)方面著手。首先應(yīng)該抑制干擾源，直接消除干擾原因；其次是消除干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射，切斷電磁干擾的傳播途徑；第三是提高受擾設(shè)備的抗擾能力，降低其對(duì)噪聲的敏感度。目前抑制開關(guān)電源EMI的幾種措施基本上都是用切斷電磁干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合通道，常用的方法是屏蔽和濾波，他們的確是行之有效的辦法。

3.1 無源補(bǔ)償濾波技術(shù)

濾波是抑制傳導(dǎo)干擾的一種很好的辦法。在電源輸入端接上濾波器，即可以抑制開關(guān)電源產(chǎn)生并向電網(wǎng)反饋的干擾，也可以抑制來自電網(wǎng)的噪聲對(duì)電源本身的侵害。開關(guān)電源的工作頻率一般在10～130 kHz，對(duì)開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻段EMI信號(hào)，只要選擇相應(yīng)的去耦電路或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡單的EMI濾波器，就能達(dá)到理想的濾波效果。干擾抑制電路如圖4所示，CX1和CX2叫做差模電容，L1叫做共模電感，CY1和CY2叫做共模電容。電阻R用于消除可能在濾波器中出現(xiàn)的靜電積累。IEC-380安全技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)的8.8部分指出，若CX>0.1 μF則R=t／2.2C(t=1 s，C=2CX μF)。由這些集中參數(shù)元件構(gòu)成無源低通網(wǎng)絡(luò)，抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的向電網(wǎng)反饋的傳導(dǎo)干擾，同時(shí)抑制來自電網(wǎng)的噪聲對(duì)開關(guān)電源本身的侵害，為了使通過濾波電容C流入地的漏電流維持在安全范圍內(nèi)，CX=0.1～0.2 μF，CY的值一般適合取在0.1～0.33μF之間，不宜過大，相應(yīng)的扼流線圈L應(yīng)選大些，一般適合取在0.5μH～8 mH之間，這樣既符合安全要求，又能抑制電磁干擾。

共模電感L1是在同一個(gè)磁環(huán)上由繞向相反、匝數(shù)相同的兩個(gè)繞組構(gòu)成。使濾波器接入電路后，兩只線圈內(nèi)電流產(chǎn)生的磁通在磁環(huán)內(nèi)相互抵消，不會(huì)使磁環(huán)達(dá)到磁飽和狀態(tài)，從而使兩只線圈的電感值保持不變。通常使用環(huán)形磁芯，漏磁小，效率高。但是繞線困難，如磁環(huán)的材料不可能做到絕對(duì)均勻，兩個(gè)線圈的繞制也不可能完全對(duì)稱等，使得兩個(gè)繞組的電感量是不相等的，于是，形成差模電感。所以，一般電路中不必再設(shè)置獨(dú)立的差模電感了。共模電感的差值電感與電容CX1及CX2構(gòu)成了一個(gè)Ⅱ型濾波器。這種濾波器對(duì)差模干擾有較好的衰減。除了共模電感以外，圖4中的電容CY1及CY2也是用來濾除共模干擾的。共模濾波的衰減在低頻時(shí)主要由電感器起作用，而在高頻時(shí)大部分由電容CY1及CY2起作用。電容CY的選擇要根據(jù)實(shí)際情況來定，由于電容CY接于電源線和地線之間，承受的電壓比較高，所以，需要有高耐壓、低漏電流特性。

使用LC濾波電路，可根據(jù)公式計(jì)算電路的諧振頻率，調(diào)整電感、電容，使諧振頻率與干擾頻率相近或接近干擾頻率的中心頻率。對(duì)頻率很高的電磁干擾，可以使用三端電容或穿心電容進(jìn)行濾波。

3.2 屏蔽技術(shù)

屏蔽是抑制開關(guān)電源輻射干擾的有效方法。一般分為兩類：一類是靜電屏蔽，主要用于防止靜電場和恒定磁場的影響；另一類是電磁屏蔽，主要用于防止交變電場，交變磁場以及交變電磁場的影響。可以用導(dǎo)電性能良好的材料對(duì)電場進(jìn)行屏蔽，用磁導(dǎo)率高的材料對(duì)磁場進(jìn)行屏蔽。實(shí)際應(yīng)用中，主要是應(yīng)用于隔離變壓器。變壓器繞組間的交叉耦合電容為共模噪聲流過整個(gè)系統(tǒng)提供了通路。這一交叉耦合電容可以在變壓器結(jié)構(gòu)中采用法拉第屏蔽(Faraday shield)來減小。法拉第屏蔽簡單來說就是用銅箔或鋁箔包繞在原方和副方繞組之間形成一個(gè)靜電屏蔽層隔離區(qū)并接地，以減小交叉耦合電容。

圖5為變壓器原邊繞組和副邊繞組。其中N1A，N1B是原邊繞組，分兩次繞；N2A，N2B是副邊繞組；N3，N4分別是輔助繞組；SCREEN為銅箔屏蔽。安規(guī)上一般要求散熱器接地，那么開關(guān)管漏極與散熱器之間的寄生電容就為共模噪聲提供了通路，可以在漏極和散熱器之間加一銅箔或鋁箔并接地以減小此寄生電容。采用磁屏蔽效果比較好的鐵氧體磁芯如PQ型或者P型來制作變壓器可以很大程度上減小變壓器漏磁從而減小原副方繞組漏感，有效抑制了EMI的傳播。

結(jié) 語

隨著開關(guān)電源不斷向高頻化發(fā)展，其抗干擾問題顯得越發(fā)重要。在開發(fā)和設(shè)計(jì)開關(guān)電源中，如何有效抑制開關(guān)電源的電磁干擾，同時(shí)提高開關(guān)電源本身對(duì)電磁干擾的抗干擾能力是一個(gè)重要課題。幾種抗干擾措施既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，必須同時(shí)采用多種措施才能達(dá)到良好的抗干擾效果。

第五篇：開關(guān)電源EMI整改頻段干擾原因及抑制辦法（最終版）

開關(guān)電源EMI整改頻段干擾原因及抑制辦法

開關(guān)電源EMI整改中，關(guān)于不同頻段干擾原因及抑制辦法：

1MHZ以內(nèi)以差模干擾為主

1.增大X電容量；

2.添加差模電感；

3.小功率電源可采用PI型濾波器處理(建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些)。

1MHZ-5MHZ差模共?；旌?/p>

采用輸入端并聯(lián)一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標(biāo)并以解決，1.對(duì)于差模干擾超標(biāo)可調(diào)整X電容量,添加差模電感器，調(diào)差模電感量;

2.對(duì)于共模干擾超標(biāo)可添加共模電感,選用合理的電感量來抑制；

3.也可改變整流二極管特性來處理一對(duì)快速二極管如FR107一對(duì)普通整流二極管1N4007。

5M以上以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。

對(duì)于外殼接地的，在地線上用一個(gè)磁環(huán)串繞2-3圈會(huì)對(duì)10MHZ以上干擾有較大的衰減作用;

可選擇緊貼變壓器的鐵芯粘銅箔,銅箔閉環(huán).處理后端輸出整流管的吸收電路和初級(jí)大電路并聯(lián)電容的大小。

20-30MHZ

1.對(duì)于一類產(chǎn)品可以采用調(diào)整對(duì)地Y2電容量或改變Y2電容位置；

2.調(diào)整一二次側(cè)間的Y1電容位置及參數(shù)值；

3.在變壓器外面包銅箔；變壓器最里層加屏蔽層；調(diào)整變壓器的各繞組的排布。

4.改變PCBLAYOUT；

5.輸出線前面接一個(gè)雙線并繞的小共模電感；

6.在輸出整流管兩端并聯(lián)RC濾波器且調(diào)整合理的參數(shù)；

7.在變壓器與MOSFET之間加BEADCORE；

8.在變壓器的輸入電壓腳加一個(gè)小電容。

9.可以用增大MOS驅(qū)動(dòng)電阻.30-50MHZ 普遍是MOS管高速開通關(guān)斷引起

1.可以用增大MOS驅(qū)動(dòng)電阻；

2.RCD緩沖電路采用1N4007慢管；

3.VCC供電電壓用1N4007慢管來解決；

4.或者輸出線前端串接一個(gè)雙線并繞的小共模電感； 5.在MOSFET的D-S腳并聯(lián)一個(gè)小吸收電路； 6.在變壓器與MOSFET之間加BEADCORE； 7.在變壓器的輸入電壓腳加一個(gè)小電容；

8.PCB心LAYOUT時(shí)大電解電容，變壓器，MOS構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的??； 9.變壓器，輸出二極管，輸出平波電解電容構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的小。

50-100MHZ普遍是輸出整流管反向恢復(fù)電流引起

1.可以在整流管上串磁珠；

2.調(diào)整輸出整流管的吸收電路參數(shù)；

3.可改變一二次側(cè)跨接Y電容支路的阻抗,如PIN腳處加BEADCORE或串接適當(dāng)?shù)碾娮瑁?/p>

4.也可改變MOSFET，輸出整流二極管的本體向空間的輻射（如鐵夾卡MOSFET;鐵夾卡DIODE，改變散熱器的接地點(diǎn)）。

5.增加屏蔽銅箔抑制向空間輻射.補(bǔ)充說明:

開關(guān)電源高頻變壓器初次間一般是屏蔽層的,以上未加綴述.開關(guān)電源是高頻產(chǎn)品,PCB的元器件布局對(duì)EMI.,請(qǐng)密切注意此點(diǎn).開關(guān)電源若有機(jī)械外殼,外殼的結(jié)構(gòu)對(duì)輻射有很大的影響.請(qǐng)密切注意此點(diǎn).主開關(guān)管,主二極管不同的生產(chǎn)廠家參數(shù)有一定的差異,對(duì)EMC有一定的影響.200MHZ以上開關(guān)電源已基本輻射量很小，一般可過EMI標(biāo)準(zhǔn)