开关电源EMC的设计实用技术共22页文档
开关电源的EMC技术
开关电源的EMC技术本文主要阐述开关电源的电磁骚扰抑技术（EMC）。
开关电源电磁骚扰的抑措施对开关电源产生的 EMC 所采取的抑制措施，主要从两个方面着：一是减小骚扰源的骚扰强度；二是切断骚扰传播。
为了达到这个目的主要从以下几个方面着手：选择合适的开关电源工作方式及工作频率；选择合适的电路元件；采用正确的屏蔽方式、接地、滤波措施，使用合理的元件布局等几种方法。
1 减小骚扰源的骚扰强度选择合适的开关电源的工作方式不同，他们的产生的电磁骚扰强度及所产生的电磁骚扰控制难度是不同的。
例如：自激式开关电源在负载轻重不同时不但脉冲宽度会改变，其开关频率变化很大，这样给克服开关脉冲骚扰和控制其传播带来很大的难度；他激式开关电源开关频率不变，它靠改变脉冲宽度来保持输出稳定。
显然，他激式开关电源更容易控制电磁骚扰。
隔离型开关电源比隔离型开关电源骚扰小。
桥式整流产生的骚扰比其它整流方式产生的骚扰小。
光耦隔离比变压器隔离的骚扰更容易控制。
对隔离型开关电源谐振型比极性反转型骚扰小多了。
开关电源的工作频率也与骚扰强度密相关。
低的开关电源工作频率不但可以减小骚扰的高频分量，其传导骚扰和辐射骚扰的传播效率会大大降低。
实际设计中，我们进行工作方式选择时，综合考虑其电磁容性能，这样往往可以取到事功倍的效果。
至于工作频率，在不增加成本和影响工作效率的情况下当然是越小越好。
选择合适的电路元件开关电源电路是开关电源产生的电磁骚扰最直接和最主要的来源。
在开关回路中，开关管是核心。
我们实际设计和测试中发现，我们用同样耐压的电流容量的不同品牌的开关管进行辐射骚扰测试，整体骚扰最大的与最小的可能相差 15-20ｄＢ。
对传导骚扰的频率高端，我们也发现同样的现象（对传导骚扰的频率低端这种现象没有高端明显）。
这与开关管在设计中有否考虑电磁容有关。
好的开关管在设计中考虑到了高频率抑制信开关瞬间的震荡并顾了转换效率。
这种开关管成本可能会高些。
开关回路中另一关键部件是脉冲变压器，脉冲变压器，对电磁容的影响表现在两个方面：一个是初级线圈与次级线圈间加静电屏层并引出接地，该接地线尽量靠近开关管的发射极接直流输入的 0Ｖ地（热地），这样可以大大减小分布电容ｃｄ，从而减小了初、次级的电场的耦合骚扰。
实训1 开关电源EMC设计
1.5 开关电源说明书的编写模板
2.开关电源方案的选择
2.1 确定开关电源芯片的厂商 现在用的最广泛的有PI,Fairchild,IR,Infineon,TI,ST等,其中PI的型 号最多,抗干扰性能也不错,但价格较高.其它的厂商型号都比较少, 但用在产品中的性能都差别不大,应尽量选择比较熟悉的芯片
3.9.4 根据厂家的磁芯的参数表可得出磁芯的A e, Le, A , Bw. 3.9.5 初级匝数Np的计算公式如下 1) N U max* 10
L
8 P
4 f * Bm * Ae
2) N Uin * ton *10 Ae * ( Bm Br )
8 P
两个公式计算出的值会有很大的差别,因此,任何公式的 计算都无法达到满意的需求,必须经过反复的调试,才 能达到满意的效果,且值也不是唯一的.
3.4 Dmax 由以下公式确定
3.5 电流波形参数Kip的确定 3.5.1 当Kip≤1时,Kip=Krp=Ir/Ip 如下图
3.5.2 当Kip≥1时,
如下图
3.5.3 连续模式下,宽电压输入时一般取Kip=0.4 ,230V 时,Kip=0.6. 3.5.4 断续模式下,取Kip=1.
4.4 EMI 预测试
4.4.1 交流电源线的传导骚扰测量(0.15~30MHZ) 传导骚扰测量分为峰值检波,准峰值检波,平均值检波.一般由准峰值和平均 值是否超标来判别.但由于准峰值扫描很慢,所以一般先扫描峰值,如果峰值 低于准峰值和平均值,则没必要再往下测试,产品一定合格.只有当峰值超标 时,可对超标部分扫描准峰值扫描,判别是否超标,这样可以加快测试时间. 一般预测试产品必须低于极限值2dB,才能保证产品合格,最好低于6dB. 4.4.2 辐射骚扰的场强测量(30~1000MHZ) 辐射测量要在半电波暗室中测量,被试产品放在转台上,由天线接受器对产 品的各个角度进行测量.一般分3m和10m距离的测量.同上被测试的产品低 于极限值越多越好. 4.4.3 骚扰功率的测量(30~300MHZ) 骚扰功率一般用吸收钳法测量设备的辐射发射,主要用于家电和电动工具 的辐射发射的测量.吸收钳在电源线上移动,以找到最大的辐射发射点,一般 在1/2波长处,骚扰功率最大. 4.4.4 谐波电流测量 一般要求完成40次谐波以下的测量.对于家用电器,只要电路板不是设计的 非常差,一般都能通过测量.在设计中不是考虑的重点.
开关电源的EMC设计
开关电源的EMC设计钱照明吕征宇何湘宁浙江大学电气工程学院杭州 310027摘要：本文就开关电源EMC设计进行了简明、扼要地分析和讨论。
叙词：开关电源电磁兼容一、前言电子技术的迅猛发展一方面带动了电源技术的发展，一方面也对电源产品提出了越来越高的要求。
体积小、重量轻、高效率、高可靠性的“绿色电源”已成为下一代电源产品的发展趋势。
功率密度的急剧增大导致电源内部电磁环境越来越复杂，产生的干扰对电源本身及周围电子设备的正常工作都造成威胁。
同时随着国际电磁兼容法规的日益严格，产品的EMC性能指标直接关系到其推向市场的时间。
电磁兼容(EMC)是指在有限的空间、时间和频谱范围内各种电气设备共存而不引起性能下降，它包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感(EMS)两方面的内容。
EMI是指电气产品向外发出噪声，EMS则指电气产品抵抗电磁干扰的能力。
一台具备良好电磁兼容性能的设备，应该既不受周围电磁噪声环境的影响也不对周围环境造成电磁干扰。
为了减小电气设备间的相互干扰，营造良好的电磁工作环境，世界各国都制定了各自的EMC标准供电气厂商参考，以利于相互间的工作协调。
如国际电工委员会的IEC61000及CISPR系列标准、欧共体的EN系列标准、美国联邦通信委的FCC系列标准等等。
我国现行的GB/T13926系列EMC标准主要是参照CISPR修订的。
EMC标准本身是不具有法律效应的，只是由于欧共体的89/336/EEC政府指令以EN标准为判断基准，才使EN标准成为事实上的强制性标准，该标准规定凡不符合其规定的产品将被逐出欧洲市场。
应该指出的是89/336/EEC 指令只对在最终用户市场上流通的商品电源作出了规定，而对作为其它产品部件的电源商品是没有规定的，它们不在法律规定的范围之内。
二、开关电源EMI的特点在已发表的有关电力电子EMI问题的大量论文中，几乎有一半是关于开关电源中的EMI 问题。
这是因为开关电源功率变换器中的功率半导体器件的开关频率通常较高，功率开关管的高速开关动作，不可避免地要导致严重的EMI。
EMC调试技巧实用
设计开关电源时防止EMI的措施:1.把噪音电路节点的PCB铜箔面积最大限度地减小;如开关管的漏极、集电极，初次级绕组的节点，等。
2.使输入和输出端远离噪音元件，如变压器线包，变压器磁芯，开关管的散热片，等等。
3. 使噪音元件（如未遮蔽的变压器线包，未遮蔽的变压器磁芯，和开关管，等等）远离外壳边缘，因为在正常操作下外壳边缘很可能靠近外面的接地线。
4. 如果变压器没有使用电场屏蔽，要保持屏蔽体和散热片远离变压器。
5. 尽量减小以下电流环的面积：次级（输出）整流器，初级开关功率器件，栅极（基极）驱动线路，辅助整流器。
6.不要将门极（基极）的驱动返馈环路和初级开关电路或辅助整流电路混在一起。
7.调整优化阻尼电阻值，使它在开关的死区时间里不产生振铃响声。
8. 防止EMI滤波电感饱和。
9.使拐弯节点和次级电路的元件远离初级电路的屏蔽体或者开关管的散热片。
10.保持初级电路的摆动的节点和元件本体远离屏蔽或者散热片。
11.使高频输入的EMI滤波器靠近输入电缆或者连接器端。
12.保持高频输出的EMI滤波器靠近输出电线端子。
13. 使EMI滤波器对面的PCB板的铜箔和元件本体之间保持一定距离。
14.在辅助线圈的整流器的线路上放一些电阻。
15.在磁棒线圈上并联阻尼电阻。
16.在输出RF滤波器两端并联阻尼电阻。
17.在PCB设计时允许放1nF/ 500 V陶瓷电容器或者还可以是一串电阻，跨接在变压器的初级的静端和辅助绕组之间。
18.保持EMI滤波器远离功率变压器;尤其是避免定位在绕包的端部。
19.在PCB面积足够的情况下, 可在PCB上留下放屏蔽绕组用的脚位和放RC阻尼器的位置，RC阻尼器可跨接在屏蔽绕组两端。
20.空间允许的话在开关功率场效应管的漏极和门极之间放一个小径向引线电容器（米勒电容， 10皮法/ 1千伏电容）。
21.空间允许的话放一个小的RC阻尼器在直流输出端。
22. 不要把AC插座与初级开关管的散热片靠在一起开关电源EMI的特点作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度较大；干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为清楚；开关频率不高（从几十千赫和数兆赫兹），主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰；而印刷线路板 (PCB)走线通常采用手工布线，具有更大的随意性，这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。
通信开关电源的EMI／EMC设计
通信开关电源的EMI／EMC设计第一篇：通信开关电源的EMI／EMC设计通信开关电源的EMI／EMC设计引言通信开关电源一般都采用脉冲宽度调制(PWM)技术，其特点是频率高、效率高、功率密度高、可靠性高，另外还有体积小、重量轻、具有远程监控等优点，因此被广泛地应用于程控交换、光数据传输、无线基站、有线电视系统及IP网络中，是信息技术设备正常工作的核心动力。
然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是电磁干扰(EMD)源，他产生的电磁干扰EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经传导和辐射会污染电磁环境，对通信设备和电子产品造成干扰。
同时，通信开关电源要有很强的抗电磁干扰的能力，特别是对雷击、浪涌、电网电压、电场、磁场、电磁波、静电放电、脉冲串、电压跌落、射频电磁场传导抗扰性、辐射抗扰性、传导发射、辐射发射等项目需要满足有关EMC标准的规定。
开关电源引起电磁兼容性的原因通信开关电源因工作在高电压大电流的开关工作状态下，其引起电磁兼容性问题的原因是相当复杂的。
按耦合通路来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种；按照干扰信号对于电路作用的形态不同，可将电源系统内的干扰分为共模干扰和差模干扰两种。
通常，线路电源线上的任何传导干扰信号，都可表示成共模和差模干扰两种方式。
在开关电源中，主功率开关管在高电压、大电流或以高频开关方式工作下，开关电压及开关电流的波形在阻性负载时近似为方波，其中含有丰富的高次谐波分量。
由于电压差可以产生电场、电流的流动可以产生磁场，以及丰富的谐波电压电流的高频部分在设备内部产生电磁场，从而造成设备内部工作的不稳定，使设备的性能降低。
同时，由于电源变压器的漏电感及分布电容，以及主功率开关器件的工作状态非理想，在高频开或关时，常常产生高频高压的尖峰谐波振荡，该谐波振荡产生的高次谐波，通过开关管与散热器问的分布电容传人内部电路或通过散热器及变压器向空间辐射。
如图1所示，电网中含有的共模和差模噪声对开关电源产生干扰，开关电源在受到电磁干扰的同时也对电网其他设备以及负载产生电磁干扰，例如返回噪声、输出噪声和辐射干扰等。
开关电源EMC滤波电路的设计
电场感应与电容
A
E
U0 Q0
E
C1
C0 C2
U1 Q 1 B
U2 Q 2 C
无穷远
带电物体本质上就相 当于一个充了电的电 容，在它的周围会产 生电场，并使周围的 导体感应带电。电容C 就相当与两个带电物 体互相产生电场感应 的系数。
6
孤立导体的电容
在带电导体的周围空间会散发出电场，电场是一 种具有能量的物质。它在真空中以每秒30万公里 的速度向整个宇宙空间辐射。
U2
V
电容器可以看成是两个孤立导体的组合，其中一个带正电，另一个带负电。两个孤立 导体之间的电容为：
，
，
即，两个孤立导体之间的电容为：
——相当于两个电容串联 8
电场感应干扰的等效电路
U1 RL1
Cm
Rs1
C1
Us
Rs1
U2
RL2
U1
Cm
U2
C1 RL1
C2
Rs2
RL2
C2 Us
(b) 电场耦合等效电路
孤立球导体的电容等于表面积除以半径： C Q 4 r（对于无限远处）
U
地球的电容量对于无限远处约为：708uF，相对于电离层大约为1.1F。
7
电容与电容器
带负电
带正电
无限远
U2 V
U1
无限远
电容器就是两个
个带电导体产生 的电场，相互感
C2
应的结果。
C1
U1
电容器的容量可以 看作是两个带电物 体的互感系数。
EMC是电磁兼容（Electromagnetic Compatibility）的缩写。 EMC是指设备 或系统在其电磁环境中，符合要求运行，并不对其环境中的任何设备产生 无法忍受的电磁干扰的能力。
开关电源emc设计要领
开关电源EMC设计要领一、引言开关电源在现代电子设备中应用广泛，但其工作原理导致其发射和抗干扰能力需要特别关注，以满足电磁兼容（E MC）的要求。
本文将介绍开关电源E MC设计的要领和一些实用技巧，旨在帮助工程师更好地设计出符合EM C标准的开关电源。
二、E M C基础知识2.1开关电源的干扰源开关电源的主要干扰源包括：-开关管的开关过渡过程中产生的高频噪声-开关电源输出端产生的谐波-输出滤波电容器的充放电过程中产生的干扰2.2开关电源的受干扰部分开关电源的主要受干扰部分包括：-输入电源线-输出电源线2.3E M C标准在开关电源设计中，应参考以下E MC标准：-C IS PR22：对信息技术设备射频骚扰进行测量的标准-E N55032：对多媒体设备射频骚扰进行测量的标准三、开关电源EM C设计要领3.1地线设计在开关电源设计中，正确的地线设计至关重要。
以下是一些地线设计的要点：-分离输入输出地线-使用足够大的地线面积-减少地线回路面积3.2滤波设计滤波电路对减少开关电源的辐射干扰十分重要。
以下是一些滤波设计的要点：-在输入端使用无功功率滤波器-在输出端使用输出滤波电容器-对滤波电容器进行合理的布局和连接3.3布线设计合理的布线设计可以有效减少开关电源的辐射干扰。
以下是一些布线设计的要点：-使用短而粗的布线-最小化回路面积-根据信号和功率线分开布线3.4屏蔽设计适当的屏蔽设计可以有效减少开关电源的敏感部分对外界干扰的接收。
以下是一些屏蔽设计的要点：-对敏感线路使用屏蔽罩-使用合适的屏蔽材料-避免屏蔽材料出现裂缝或缺陷四、结论本文介绍了开关电源E MC设计的要领和技巧，包括地线设计、滤波设计、布线设计和屏蔽设计。
开关电源的EM C设计需要综合考虑各个方面的因素，才能确保电源符合E MC标准，同时保证设备的稳定工作和抗干扰能力。
通过正确应用这些要领和技巧，工程师可以设计出高性能、符合E M C要求的开关电源。
开关电源的EMC及安全规范设计
开关电源的EMC及安全规范设计开关电源不需要沉重的电源变压器，具有体积小、重量轻、效率高的优点，且市场上已有成品开关电源集成控制模块，使电源设计、调试简化许多，所以，在大多数的电子设备（如计算机、电视机及各种控制系统）中得到了广泛的应用。
然而，开关电源自身产生的各种噪声却形成了一个很强的电磁干扰源。
这些干扰随着开关频率的提高、输出功率的增大而明显地增强，对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁。
因此，只有提高开关电源的电磁兼容性，才能使开关电源在那些对电源噪声指标有严格要求的场合下被采用。
开关电源产生噪声的原因开关电源的种类很多，按变换器的电路结构可分为串并联式和直流变换式两种；按激励方式可分为自激和它激两种；按开关管的组合可分为桥式、半桥式、推挽式等。
但无论何种类型的开关电源都是利用半导体器件的开和关工作的，并以开和关的时间比来控制输出电压的高低。
由于它通常在20kHz以上的开关频率下工作，所以电源线路内的dv/dt、di/dt 很大，产生很大的浪涌电压、浪涌电流和其它各种噪声。
它们通过电源线以共模或差模方式向外传导，同时还向周围空间辐射噪声。
图1给出了一种典型的开关电源电路的简图，下面以此为例分析其产生噪声的主要原因。
一次整流回路的噪声在一次整流回路中，整流二极管D1～D4只有在脉动电压超过C1的充电电压的瞬间，电流才从电源输入侧流入。
所以，一次整流回路产生高次畸变波，形成噪声。
开关回路的噪声一是电磁辐射。
电源在工作时，开关管Ｔ处于高频率通断状态，在由脉冲变压器初级线圈L、开关管T和滤波器C构成的高频电流环路中，可能会产生较大的空间辐射噪声。
如果C的滤波不足，则高频电流还会以差模方式传导到交流电源中去。
二是感性负载引起的浪涌电压。
在开关回路中开关管T的负载是脉冲变压器的初级线圈L，是感性负载，所以开关管在通断时，在脉冲变压器的初级线圈的两端会出现较高的浪涌电压，很可能造成与此同一回路的电子器件（尤其是开关管T）的损坏。
开关电源EMC设计实用技术培训讲义
技巧 回路包围面积包含空间和方向的概念，不局限为平面
脉冲电流回路划分
1、拓扑电流回路 It，流过典型拓扑电流，是开关电源拓扑成立的前提 2、脉冲电流回路 Ip，流过拓扑续流电流或者二极管反向恢复电流，可能包含较多
的毛刺和噪音能量
对策
脉冲电流回路包围面积最小化是开关
回路包围面积最小化 电源布局设计的首要线索，是开关电
源工程师必须掌握的基本概念和技能
一个不少找出所有脉冲电流回路处理 末端优先、脉冲电流回路优先 回路阻抗、电流应力、器件工况评估
开关电源EMC设计实用技术
地
哪是地？
大地
电网
暗房
开关电源与电网或暗房的连接处
地球人的基本共识
大面积接地、无限大容量、无限低阻抗 电网是个无限大接地体，上电即为接地
暗房=EMC黑体，接地做到极致
辐射能量向远端聚集
EMC测试装备
开关电源
负载
结论 开关电源输入端子就是地
而不是其他任何地方 L、N、PE 端子都是地，它就在PCB板上，触手可及 当你想解决EMC问题时，输入端子就是地【EMC地】 你把输入端子看成是能量输入端口时，它也可以是地
开关电源EMC设计实用技术
信号、结构
基本 信号
脉冲电流信号 6个: 2个拓扑,各2个;副边2个,正反向各1个（环路包围面积最小化处理） 热点电压信号 原边2个热点；副边1个（分布范围最小化处理，近地屏蔽） 频率信号（频率、波形） 磁场信号（漏磁） 电场信号（静电） 外部信号（EMS）
不利 结构
输入线结构 脉冲电流环路包围面积 环路中的地的连接结构 各环路之间的耦合结构
4 输入端子接地是关键特征 所有的EMC辐射，都是相
对于地而存在
开关电源EMC滤波电路的设计
10
吾将上下而求索
回路电流产生传导干扰
➢ 我们可以把每个回路都看成是一个感应线圈，当某个回路中有电流流过时，另 外一个回路中就会产生感应电动势，从而产生干扰。减少干扰的最有效方法就是 尽量减少每个回路的有效面积，和降低干扰脉冲电压或电流的变化率（dv/dt或 di/dt）；但降低电压或电流的变化率会增加开关管的功率损耗。图中i3、i4的电 流回路是最大的干扰源，排板时应该尽量减小i3、i4的电流回路的面积。
式中：e1、 Φ1、S1、B1分别为辐射电流回路中产生的电动势、磁通、面积、磁通密度
； e2、 Φ2、S2、B2分别为辐射电流回路中产生的电动势、磁通、面积、磁通密度。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
17
EMC滤波电路设计
大地 当电源插头拔出时，C1 、C2存储的电荷可通过 R1放电，要求1秒钟内电 压低于24V。
开关电源EMC滤波电路 的设计
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月13日星期一
EMI、EMC与安全均需权威部门进行认证 !!!
世 界 各 国 的 安 全 认 证 标 志
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2
什么是EMI和EMC
➢ EMI是电磁干扰（Electromagnetic Interference）的缩写。 EMI是指任 何能使设备或系统性能降级的电磁现象。
➢ EMC标准包括EMI（电磁干扰）及EMS（Electromagnetic Susceptibility 电磁耐受性）两个部份，所谓EMI电磁干扰，是指机器本 身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声；而EMS， 是指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
(整理)开关电源EMC设计
电磁兼容EMC设计电磁兼容EMC设计的目的就是想办法使自己设计或生产的电子设备产生各种干扰信号的幅度符合别人的要求；同时还要想办法让自己设计或生产的电子设备在受到其它电子设备产生干扰的情况下还能正常工作。
因此，EMC标准一般都是强制性的。
防止电子设备产生传导干扰和辐射干扰最好的方法，是采金属机壳对电磁场进行屏蔽，以及对电源输入电路用变压器进行隔离，并且还要对变压器也进行静电感应和磁感应屏蔽。
但由于金属机壳比较笨重，并且成本很高，另外50周的电源变压器体积很大，并且对其进行静电感应和磁感应屏蔽也比较麻烦，因此，这两种方法只有一些要求特别高的场合才会使用，例如：精密测试仪表，对于一般的普通电器设备，目前已很少使用。
在塑料机壳内表面喷涂导电材料也是一种对电磁屏蔽很有效的方法，比如，在塑料机壳内表面喷涂石墨，对超高频电磁屏蔽效果就非常好，因为，石墨既导电又有电阻，是吸收电磁波的良好材料，它不容易对电磁波产生反射，并对电磁波产生衰减作用。
如果只从屏蔽效果来比较，石墨对电磁场屏蔽的效果的确不如导电良好的金属，但金属屏蔽也有缺点，它最大的缺点就是产生电磁波反射，并使电磁反射波相互迭加，严重时会产生电磁振荡。
当被屏蔽干扰信号的波长正好与金属机壳的某个尺寸接近的时候，金属机壳很容易会变成一个大谐振腔，即：电磁波会在金属机壳内来回反射，并会产生互相迭加，其工作原理与图13基本相同。
这种情况在电脑机壳内最容易实现，当电脑机壳的边长正好等于某干扰信号的半个波长，且干扰信号源正好位于电脑机壳的中央位置的时候，干扰信号很容易就会在机壳内部产生电磁振荡。
当某一干扰信号频率正好在谐振腔中产生谐振的时候，电磁波的能量反而会被加强。
被加强了的干扰信号，一方面会破坏设备自身的正常工作，另一方面干扰信号也会从金属机壳的裂缝逃逸出去，产生辐射干扰，雷达设备经常使用的裂缝天线就是这个工作原理。
特别指出，电磁波在金属机壳中产生辐射或谐振，与外壳接地或不接地无关。
开关电源的EMC设计
开关电源的EMC设计目前，大多数电子产品都选用开关电源供电，以节省能源和提高工作效率；同时越来越多的产品也都含有数字电路，以提供更多的应用功能。
开关电源电路和数字电路中的时钟电路是目前电子产品中最主要的电磁干扰源，它们是电磁兼容设计的主要内容。
下面以一个开关电源的电磁兼容设计过程进行分析。
图1是一个普遍应用的反激式或称为回扫式的开关电源工作原理图，50 Hz或60 Hz交流电网电压首先经整流堆整流，并向储能滤波电容器C5充电，然后向变压器T1与开关管V1组成的负载回路供电。
1）脉冲尖峰电流及其抑制措施。
一般电容器C5的容量很大，其两端电压纹波很小，大约只有输入电压的10％左右，而仅当输入电压Uin大于电容器C5两端电压的时候，整流二极管才导通。
因此在输入电压的一个周期内，整流二极管的导通时间很短，即导通角很小。
这样整流电路中将出现脉冲尖峰电流，如图2所示。
这种脉冲尖峰电流如用傅里叶级数展开，看成由非常多的高次谐波电流组成，这些谐波电流将会降低电源设备的使用效率，即功率因数很低，并会倒灌到电网，对电网产生污染。
当严重时还会引起电网频率的波动，即交流电源闪烁。
解决整流电路中出现脉冲尖峰电流过大的方法是在整流电路中串联一个功率因数校正（PFC）电路，或差模滤波电感器。
图3是进行过电磁兼容设计后的电气原理图。
PFC电路一般为一个并联式升压开关电源，其输出电压一般为直流400 V，没有经功率因数校正之前的电源设备，其功率因数一般只有0.4～0.6，经校正后最高可达到0.98。
PFC电路虽然可以解决整流电路中出现脉冲尖峰电流过大的问题，但又会带来新的高频干扰问题，这同样也要进行严格的EMC设计。
用差模滤波电感器可以有效地抑制脉冲电流的高频成份，从而降低电流谐波干扰。
但是在开关电源电路里，差模电感的体积和重量受到限制，因而提高功率因数的作用有限。
图3中的L1为差模滤波电感器，差模滤波电感器一般用硅钢片材料制作，以提高电感量，为了防止大电流流过差模滤波电感器时产生磁饱和。
开关电源的EMC设计
开关电源的EMC设计摘要：文中针对开关电源的电磁兼容性设计，从滤波、屏蔽、PCB设计、接地等方面论述了EMC设计原则及注意事项，并给出了一个开关电源设计实例和测试结果对比。
只有在设计时充分考虑EMC设计，并从各方面采取措施，才能避免设计后再补救抗干扰的麻烦。
关键词：开关电源；电磁兼容(EMC)；印制电路板(PCB)；雷达0 引言现在，在电子产品的设计中，功耗己成为一个很重要的指标，开关电源也因高效、小型等特性而被越来越得到广泛的应用。
因此用开关电源取代线性电源己经成为必然。
但是开关电源的功率器件工作在开关状态，开关频率一般在数十千赫到数百千赫，开关电源是一个很强的宽带电磁发射源，功率越大发射越严重，这种趋势导致了开关电源电磁兼容问题更加严重。
电磁兼容(简称EMC)是指“设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态，即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中的其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级，它也不会使同一电磁环境中其它设备因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级”。
开关电源的EMC设计应从电路选择、元器件的选择、滤波、屏蔽、搭接、互连、接地、布局、滤波器、高频变压器及印刷电路板(PCB)等方面综合考虑。
本文主要从滤波、屏蔽、PCB的设计、接地等方面提出开关电源EMC的设计原则及注意事项，并以某雷达24V开关电源的设计为例说明设计中需要注意的问题。
1 开关电源EMC设计1．1 滤波滤波器是由电感、电容、电阻器或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络。
在电源输入输出线上设置合适的线路滤波器可以有效抑制传导发射和改善传导敏感度。
通常采用的有反射式和吸收式滤波器。
反射式滤波器由电感、电容组成，在滤波器阻带内提供高的串联阻抗和低的并联阻抗，使它与噪声源的阻抗和负载的阻抗完全不匹配，从而把不需要的频率反射回噪声源。
吸收式滤波器则由有耗能器件构成，在阻带内吸收噪声的能量转换为热损耗，从而起到滤波作用。
选择和安装滤波器时，应遵循以下原则：(1)滤波器必须良好屏蔽，屏蔽体与电源良好搭接。
开关电源emc设计要领
开关电源emc设计要领（最新版）目录1.开关电源 EMC 设计的重要性2.开关电源 EMC 设计的主要要点3.解决电磁干扰的方法4.开关电源 EMC 设计的实际应用正文开关电源 EMC 设计要领随着电子技术的快速发展，开关电源在通信、控制、计算机等领域的应用越来越广泛。
然而，由于开关电源会产生电磁干扰，其进一步的应用受到了一定程度上的限制。
因此，开关电源的 EMC 设计变得尤为重要。
本文将分析开关电源电磁干扰的各种产生机理，并在此基础上，提出开关电源的电磁兼容设计方法。
一、开关电源 EMC 设计的重要性开关电源因体积小、功率因数较大等优点，在通信、控制、计算机等领域应用广泛。
但由于会产生电磁干扰，其进一步的应用受到一定程度上的限制。
因此，开关电源的 EMC 设计变得尤为重要。
二、开关电源 EMC 设计的主要要点开关电源的 EMC 设计主要包括以下几个方面：1.电路设计及布局：合理的电路设计及布局可以减小电磁干扰。
2.接地处理：良好的接地处理可以有效地减小电磁干扰。
3.滤波器设计：滤波器的设计可以有效地抑制电磁干扰。
4.屏蔽处理：对敏感元件和线路进行屏蔽处理，可以减小电磁干扰。
三、解决电磁干扰的方法针对电磁干扰问题，可以采用以下方法进行解决：1.采用高频电流探头确认噪声、耦合和路径。
2.使用 1pf 探头和近场探头定位噪声源。
3.根据噪声源的性质，确定组合屏蔽、接地和/或过滤的方案。
四、开关电源 EMC 设计的实际应用开关电源的 EMC 设计在实际应用中需要考虑多方面的因素，如工频交流整流为直流、逆变为高频、整流滤波电路输出等。
通过合理的设计，可以有效地减小电磁干扰，提高开关电源的电磁兼容性。
总之，开关电源的 EMC 设计是保障其在通信、控制、计算机等领域应用的关键。
开关电源的变压器EMC设计
对于带变压器拓扑结构的开关电源来说，变压器的电磁兼容性(EMC)设计对整个开关电源的EMC水平影响较大。
本文以一款反激式开关电源为例，阐述了其传导共模干扰的产生、传播机理。
根据噪声活跃节点平衡的思想，提出了一种新的变压器EMC设计方法。
通过实验验证，与传统的设计方法相比，该方法对传导电磁干扰(EMI)的抑制能力更强，且能降低变压器的制作成本和工艺复杂程度。
本方法同样适用于其他形式的带变压器拓扑结构的开关电源。
随着功率半导体器件技术的发展，开关电源高功率体积比和高效率的特性使得其在现代军事、工业和商业等各级别的仪器设备中得到广泛应用，并且随着时钟频率的不断提高，设备的电磁兼容性(EMC)问题引起人们的广泛关注。
EMC设计已成为开关电源开发设计中必不可少的重要环节。
传导电磁干扰(EMI)噪声的抑制必须在产品开发初期就加以考虑。
通常情况下，加装电源线滤波器是抑制传导EMI的必要措施l1l。
但是，仅仅依靠电源输入端的滤波器来抑制干扰往往会导致滤波器中元件的电感量增加和电容量增大。
而电感量的增加使体积增加；电容量的增大受到漏电流安全标准的限制。
电路中的其他部分如果设计恰当也可以完成与滤波器相似的工作。
本文提出了变压器的噪声活跃节点相位干燥绕法，这种设计方法不仅能减少电源线滤波器的体积，还能降低成本。
1 反激式开关电源的共模传导干扰电子设备的传导噪声干扰指的是：设备在与供电电网连接工作时以噪声电流的形式通过电源线传导到公共电网环境中去的电磁干扰。
传导干扰分为共模干扰与差模干扰两种。
共模干扰电流在零线与相线上的相位相等；差模干扰电流在零线与相线上的相位相反。
差模干扰对总体传导干扰的贡献较小，且主要集中在噪声频谱低频端，较容易抑制；共模干扰对传导干扰的贡献较大，且主要处在噪声频谱的中频和高频频段。
对共模传导干扰的抑制是电子设备传导EMC设计中的难点，也是最主要的任务。
反激式开关电源的电路中存在一些电压剧变的节点。