开关电源的噪音抑制_0

开关电源的噪音抑制
随着开关电源在各个领域的广泛应用，开关电源产生的噪音对电源的输入端电网、输出端供电装置的污染，导致设备工作异常的问题，引起大家重视。

通过分析开关电源的工作原理，从噪音种类、产生噪音的方式、传递噪音的路径等几个方面，提出抑制噪音的方案和措施，并讨论了在应用中注意的问题。

标签：开关电源；共模噪音；差模噪音
当今开关电源大量的在各个领域应用，开关电源以效率高、体积小、重量轻等优点被人们称道，但是开关电源产生的噪音也渐渐被大家所重视。

由于噪音对电网的污染导致许多设备工作异常、甚至无法工作，所以对其噪音的抑制已经被逐渐关注，以致被提到一个很高的高度。

本文就开关电源产生噪音的种类、噪音产生的方式、传递噪音的主要因素、噪音抑制的对策等进行了分析并提出相应的解决方法。

1 噪音的种类
3 传递噪音的主要因素
传递噪音主要有以下四个方式：
（1）传导噪音；（2）由电压源通过寄生电容而产生的高频泄漏电流产生的噪音；（3）由电压源或电流源辐射的噪音；（4）由接地阻抗产生的噪音。

实际电子设备的噪音是通过上述几个方面产生的，要解决它不是一件容易的事情。

电子设备的噪音抑制方法和对策是通过试验和分析查明产生噪音的原因，然后再逐个加以解决。

电子设备的噪音抑制方法和对策包括“抑制噪音源的对策”和“切断噪音传播途径”两个方面。

开关电源的抑制噪音的对策也是这样的。

4 开关电源的噪音对策
图3电压源是开关管V1、开关变压器T1，整流二极管D1、D2和储能电感L1；电流源为图3表示的带箭头的环流，其中一个是变压器初级和开关管V1组成的变压器初级端电流源；另一个是变压器次级和整流二极管D1、D2、储能电感L1组成的变压器次级端电流源。

开关电源的输入电缆和输出电缆因为辐射传递开关噪音的缘故也成为噪音源。

对具有辅助电源的设备，辅助电源也可成为噪音源。

此外，控制电路脉冲的控制电路PWM也可成为噪音源。

可以采取以下措施抑制噪音。

（1）降低电压性噪音源
通常为解决散热的问题开关管V1带有散热器（通常接地），故存在分布电容CS1；同样，整流二极管D1、D2对外壳也存在分布电容CS2；开关变压器T1的初级线圈和次级线圈间存在分布电容CS3。

在开关电源开关器件（V1、T1、D1、D2）进行导通、关断工作时，高频电流通过分布电容导通，形成共模噪音源（见图3）。

为了防止共模噪音，如图4所示，可设置屏蔽来阻止这种高频电流的泄漏。

即在变压器T1的初级装有屏蔽层，并连接至初级侧的静电位；开关管V1外壳亦连接到初级侧的静电位。

TI的次级装有屏蔽层，也连接到次级侧的静电位。

这样使高频电位基本上为0V，共模噪音源的干扰幅度可以被大幅度减小。

（2）降低电流性噪音
电流经过图3实线所示回路产生的磁通将产生辐射噪音。

解决的办法是在PCB布板时应缩短电流回路的的路径，对主电流回路的印制线尽量加粗，所围面积尽量小，整流二极管D1、D2应选用具有快速恢复特性的肖特基二极管或快恢复二极管，开关管V1的开关速度不要取的太高。

（3）滤波器电路的构成
5 结束语
以上对开关电源产生噪音的主要原因进行了分析，并对抑制噪音的措施进行研究。

但是对开关电源来说，对其产生的噪音并不能完全消除，只能随着科学技术的进步逐渐降低减小开关电源的噪音。

参考文献
[1]张同庆.实用开关电源技术[J].电源技术应用，2007（12）.
[2]蓝波，谭壮壮.开关电源音频噪声分析及抑制[J].科学技术与工程，2010（5）.
[3]沙占友，薛树琦，唱春来.单片开关电源瞬态干扰及音频噪声抑制技术[J].电源技术应用，2000（12）.
[4]杨明.开关电源噪音的形成及抑制方法[J].航舰电子对抗，2006（3）.
[5]刘建强.开关电源噪音的抑制和测量[J].现代雷达，1992（4）.
[6]王书堂，陈永真.高频开关电源变换器中EMI产生的机理及其抑制方法[J].电子世界，2008（11）.
[7]段艳艳.浅析几种有效的開关电源EMI的抑制措施[J].科技信息，2007（11）.
作者简介：赵永忠，男，工程师，现在陕西烽火电子股份有限公司从事技术工作。