隨(sui)著(zhe)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)小(xiao)型(xing)化(hua)，開(kai)關(guan)就(jiu)要(yao)高(gao)頻(pin)化(hua)

，這(zhe)種(zhong)高(gao)頻(pin)化(hua)，其(qi)基(ji)波(bo)本(ben)身(shen)也(ye)就(jiu)構(gou)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)幹(gan)擾(rao)源(yuan)，發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)更(geng)強(qiang)的(de)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)波(bo)，此(ci)外(wai)通(tong)過(guo)改(gai)進(jin)元(yuan)器(qi)件(jian)達(da)到(dao)高(gao)頻(pin)化(hua)的(de)同(tong)時(shi)，也(ye)會(hui)因(yin)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)波(bo)而(er)導(dao)致(zhi)一(yi)種(zhong)超(chao)標(biao)準(zhun)值(zhi)的(de)雜(za)散(san)的(de)信(xin)號(hao)。這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)構(gou)成(cheng)了(le)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)(EMI)，被幹擾對象是無線電通信。開關電源工作在高頻開關狀態，內部會產生很高的電流、dianyabianhualv
，daozhikaiguandianyuanchanshengjiaoqiangdedianciganrao。dianciganraoxinhaobujinduidianwangzaochengwuran，haizhijieyingxiangdaoqitayongdianshebeishenzhidianyuanbenshendezhengchanggongzuo，erqiezuoweifusheganraochuangrukongjian，zaochengdianciwuran
，zhiyuezherenmendeshengchanheshenghuo。

1 開關電源電磁幹擾的抑製

形成電磁幹擾的三要素是幹擾源、傳播途徑和受擾設備。因而，抑製電磁幹擾應從這三方麵人手。抑製幹擾源、消除幹擾源和受擾設備之間的耦合和輻射、提高受擾設備的抗擾能力，從而改善開關電源的電磁兼容性能的目的。

1.1 采用濾波器抑製電磁幹擾

lvboshiyizhidianciganraodezhongyaofangfa，tanengyouxiaodiyizhidianwangzhongdedianciganraojinrushebei，haikeyiyizhishebeineidedianciganraojinrudianwang。zaikaiguandianyuanshuruheshuchudianluzhonganzhuangkaiguandianyuanlvboqi，budankeyijiejuechuandaoganraowenti
，tongshiyeshijiejuefusheganraodezhongyaowuqi。lvboyizhijishufenweiwuyuanlvboheyouyuanlvbo2種方式。

1.1.1 無源濾波技術

無源濾波電路簡單，成本低廉，工作性能可靠
，是抑製電磁幹擾的有效方式。無源濾波器由電感、電容
、電阻元件組成，其直接作用是解決傳導發射。開關電源中應用的無源濾波器的原理結構圖如圖1所示。

 

由於原電源電路中濾波電容容量大
，整流電路中會產生脈衝尖峰電流，這個電流由非常多的高次諧波電流組成
，對電網產生幹擾
；另外電路中開關管的導通或截止
、變bian壓ya器qi的de初chu級ji線xian圈quan都dou會hui產chan生sheng脈mai動dong電dian流liu。由you於yu電dian流liu變bian化hua率lv很hen高gao，對dui周zhou圍wei電dian路lu會hui產chan生sheng出chu不bu同tong頻pin率lv的de感gan應ying電dian流liu，其qi中zhong包bao括kuo差cha模mo和he共gong模mo幹gan擾rao信xin號hao，這zhe些xie幹gan擾rao信xin號hao可ke以yi通tong過guo2根gen電dian源yuan線xian傳chuan導dao到dao電dian網wang其qi他ta線xian路lu和he幹gan擾rao其qi他ta的de電dian子zi設she備bei。圖tu中zhong差cha模mo濾lv波bo部bu分fen可ke以yi減jian少shao開kai關guan電dian源yuan內nei部bu的de差cha模mo幹gan擾rao信xin號hao，又you能neng大da大da衰shuai減jian設she備bei本ben身shen工gong作zuo時shi產chan生sheng的de電dian磁ci幹gan擾rao信xin號hao傳chuan向xiang電dian網wang。又you根gen據ju電dian磁ci感gan應ying定ding律lv
，得deE=Ldi／dt
，其中：E為L兩端的電壓降；L為電感量
；di／dt為電流變化率。顯然要求電流變化率越小
，則要求電感量就越大。

脈衝電流回路通過電磁感應其他電路與大地或機殼組成的回路產生的幹擾信號為共模信號
；開關電源電路中開關管的集電極與其他電路之間產生很強的電場，電路會產生位移電流，而這個位移電流也屬於共模幹擾信號。圖1中共模濾波器就是用來抑製共模幹擾
，使之受到衰減。
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1.1.2 有源濾波技術

有源濾波技術是抑製共模幹擾的一種有效方法。該方法從噪聲源出發而采取的措施（如圖2所示），其基本思想是設法從主回路中取出一個與電磁幹擾信號大小相等、相位相反的補償信號去平衡原來的幹擾信號，以達到降低幹擾水平的目的。如圖2所示，利用晶體管的電流放大作用，通過把發射極的電流折合到基極，在基極回路來濾波。R1，C2組成的濾波器使基極紋波很小
，這樣射極的紋波也很小。由於C2的容量小於C3，減小了電容的體積。這種方式僅適合低壓小功率電源的情況。另外
，在設計和選用濾波器時應注意頻率特性、耐壓性能、額定電流
、阻抗特性、屏蔽和可靠性。濾波器的安裝位置要恰當
，安裝方法要正確，才能對幹擾起到預期的濾波作用。

1.2 屏蔽技術和接地技術

采用屏蔽技術可以有效地抑製開關電源的電磁輻射幹擾。屏蔽一般分為2種：一種是靜電屏蔽，主要用於防止靜電場和恒定磁場的影響；另一種是電磁屏蔽，主要用於防止交變電場、cichangyijijiaobiandiancichangdeyingxiang。pingbijishufenweiduifachudiancibobuweidepingbiheshoudianciboyingxiangdeyuanqijiandepingbi。zaikaiguandianyuanzhong
，kefachudiancibodeyuanqijianshizhibianyaqi、電感器
、功率器件等
，通常在其周圍采用銅板或鐵板作為屏蔽，以使電磁波產生衰減。

此ci外wai，為wei了le抑yi製zhi開kai關guan電dian源yuan產chan生sheng的de輻fu射she向xiang外wai部bu發fa散san，為wei了le減jian少shao電dian磁ci幹gan擾rao對dui其qi他ta電dian子zi設she備bei的de影ying響xiang，應ying采cai取qu整zheng體ti屏ping蔽bi。可ke完wan全quan按an照zhao對dui磁ci場chang屏ping蔽bi的de方fang法fa來lai加jia工gong屏ping蔽bi罩zhao

，然ran後hou將jiang整zheng個ge屏ping蔽bi罩zhao與yu係xi統tong的de機ji殼ke和he地di連lian接jie為wei一yi體ti
，就jiu能neng對dui電dian磁ci場chang進jin行xing有you效xiao的de屏ping蔽bi。然ran而er在zai使shi用yong整zheng體ti屏ping蔽bi時shi應ying充chong分fen考kao慮lv屏ping蔽bi材cai料liao的de接jie縫feng、電線的輸入/輸出端子和電線的引出口等處的電磁泄露
，且不易散熱，結構成本大幅度增加等因素。

weishidiancipingbinengtongshifahuijingdianpingbidezuoyong，jiaqiangpingbixiaoguo，tongshibaozhangrenshenheshebeideanquan，yingjiangxitongyudadixianglian

，jiweijiedijishu。jiedishizhizaixitongdemougexuandingdianyumougejiedimianzhijianjianlidaodiandetonglusheji。zheyiguochengshizhiguanzhongyaode，jiangjiedihepingbizhengquejieheqilaikeyigenghaodijiejuedianciganraowenti，youketigaodianzichanpindekangganraonengli。

1.3 PCB設計技術

為更好地抑製開關電源的電磁幹擾，其印製電路板（PCB）的抗幹擾技術尤為重要。為減少PCB的電磁輻射和PCB上電路間的串擾
，要非常注意PCB布局、布bu線xian和he接jie地di。如ru減jian少shao輻fu射she幹gan擾rao是shi減jian小xiao通tong路lu麵mian積ji，減jian小xiao幹gan擾rao源yuan和he敏min感gan電dian路lu的de環huan路lu麵mian積ji，采cai用yong靜jing電dian屏ping蔽bi。而er抑yi製zhi電dian場chang與yu磁ci場chang的de耦ou合he，應ying盡jin量liang增zeng大da線xian間jian距ju離li。

在開關電源中接地是抑製幹擾的重要方法。接地有安全接地、工作接地和屏蔽接地等3種基本類型。地線設計應注意以下幾點：交流電源地與直流電源地分開
；功率地與弱電地分開；模擬電路與數字電路的電源地分開；盡量加粗地線。

1.4 擴頻調製技術

對於一個周期信號尤其是方波來說，其能量主要分布在基頻信號和諧波分量中，諧波能量隨頻率的增加呈級數降低。由於n次諧波的帶寬是基頻帶寬的n倍bei，通tong過guo擴kuo頻pin技ji術shu將jiang諧xie波bo能neng量liang分fen布bu在zai一yi個ge更geng寬kuan的de頻pin率lv範fan圍wei上shang。由you於yu基ji頻pin和he各ge次ci諧xie波bo能neng量liang減jian少shao，其qi發fa射she強qiang度du也ye應ying該gai相xiang應ying降jiang低di。要yao在zai開kai關guan電dian源yuan中zhong采cai用yong擴kuo頻pin時shi鍾zhong信xin號hao
，需xu要yao對dui該gai電dian源yuan開kai關guan脈mai衝chong控kong製zhi電dian路lu輸shu出chu的de脈mai衝chong信xin號hao進jin行xing調tiao製zhi，形xing成cheng擴kuo頻pin時shi鍾zhong（如圖3所示）。與傳統的方法相比，采用擴頻技術優化開關電源EMI既高效又可靠
，無需增加體積龐大的濾波器件和繁瑣的屏蔽處理，也不會對電源的效率帶來任何負麵影響。

 

1.5 一次整流電路中加功率因數校正（PFC）網絡

對(dui)於(yu)直(zhi)流(liu)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)
，電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)通(tong)過(guo)變(bian)壓(ya)器(qi)降(jiang)壓(ya)後(hou)直(zhi)接(jie)通(tong)過(guo)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)進(jin)行(xing)整(zheng)流(liu)，所(suo)以(yi)整(zheng)流(liu)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)諧(xie)波(bo)分(fen)量(liang)作(zuo)為(wei)幹(gan)擾(rao)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)交(jiao)流(liu)電(dian)網(wang)的(de)波(bo)形(xing)
，使(shi)波(bo)形(xing)畸(ji)變(bian)
，功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)偏(pian)低(di)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)畸(ji)變(bian)和(he)降(jiang)低(di)電(dian)流(liu)諧(xie)波(bo)含(han)量(liang)
，將(jiang)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)校(xiao)正(zheng)（PFC）技術應用於開關電源中是非常必要的。PFC技ji術shu使shi得de電dian流liu波bo形xing跟gen隨sui電dian壓ya波bo形xing
，將jiang電dian流liu波bo形xing校xiao正zheng成cheng近jin似si的de正zheng弦xian波bo，從cong而er降jiang低di了le電dian流liu諧xie波bo含han量liang，改gai善shan了le橋qiao式shi整zheng流liu電dian容rong濾lv波bo電dian路lu的de輸shu入ru特te性xing

，提ti高gao了le開kai關guan電dian源yuan的de功gong率lv因yin數shu。其qi中zhong無wu源yuan功gong率lv因yin數shu校xiao正zheng電dian路lu是shi利li用yong電dian感gan和he電dian容rong等deng元yuan件jian組zu成cheng濾lv波bo器qi，將jiang輸shu入ru電dian流liu波bo形xing進jin行xing移yi相xiang和he整zheng形xing過guo程cheng來lai實shi現xian提ti高gao功gong率lv因yin數shu的de。而er有you源yuan功gong率lv因yin數shu校xiao正zheng電dian路lu是shi依yi據ju控kong製zhi電dian路lu強qiang迫po輸shu入ru交jiao流liu電dian流liu波bo形xing跟gen蹤zong輸shu入ru交jiao流liu電dian壓ya波bo形xing的de原yuan理li來lai實shi現xian交jiao流liu輸shu入ru電dian流liu正zheng弦xian化hua，並bing與yu交jiao流liu輸shu入ru電dian壓ya同tong步bu。兩liang種zhong方fang法fa均jun使shi功gong率lv因yin數shu提ti高gao，後hou者zhe效xiao果guo更geng加jia明ming顯xian，但dan電dian路lu複fu雜za。

2 綜述

從開關電源電磁幹擾產生的機理來看，有多種方式可抑製電磁幹擾
，除本文中分析的幾種主要方法外
，還可以采用光電隔離器、LSA係列浪湧吸收器、軟ruan開kai關guan技ji術shu等deng。抑yi製zhi開kai關guan電dian源yuan的de電dian磁ci幹gan擾rao，目mu的de是shi使shi其qi能neng在zai各ge領ling域yu得de到dao有you效xiao應ying用yong的de同tong時shi，盡jin量liang減jian少shao電dian磁ci汙wu染ran，實shi現xian了le對dui電dian磁ci汙wu染ran問wen題ti的de有you效xiao治zhi理li。而er在zai實shi際ji設she計ji時shi，應ying全quan麵mian考kao慮lv開kai關guan電dian源yuan的de各ge種zhong電dian磁ci幹gan擾rao
，選xuan用yong多duo種zhong抑yi製zhi電dian磁ci幹gan擾rao的de方fang法fa加jia以yi綜zong合he利li用yong，使shi電dian磁ci幹gan擾rao降jiang到dao最zui低di
，從cong而er提ti高gao電dian子zi產chan品pin的de質zhi量liang與yu可ke靠kao性xing。本ben文wen的de設she計ji方fang法fa正zheng確que

，仿fang真zhen結jie果guo正zheng常chang，克ke服fu了le傳chuan統tong方fang案an中zhong所suo存cun在zai的de一yi些xie問wen題ti，使shi電dian磁ci幹gan擾rao的de抑yi製zhi技ji術shu得de到dao進jin一yi步bu優you化hua。

相關閱讀：

開關電源電磁幹擾產生的原因及有效抑製措施
http://m.0-fzl.cn/emc-art/80020582
降低開關電源電磁幹擾水平的研究
http://m.0-fzl.cn/power-art/80000247
開關電源電磁幹擾濾波器
http://m.0-fzl.cn/emc-art/80000223