开关电源电磁兼容性问题
抑制开关电源电磁干扰的措施
抑制开关电源电磁干扰的措施开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。
根据上篇分析的电磁干扰源，结合它们的耦合途径，可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰，把电磁干扰衰减到允许限度之内。
1.交流输入EMI 滤波器滤波是一种抑制传导干扰的方法，在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害，也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。
电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元，在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。
电源进线端通常采用如图1 所示的EMI 滤波器电路。
该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。
在电路中，跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 （亦称X 电容）用于滤除差模干扰信号，一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器，电容值通常取0.1~ 0. 47F。
而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2 （亦称Y 电容）则用来短路共模噪声电流，取值范围通常为C1=C2 # 2200 pF。
抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H，共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成，通常要求其电感量L#15~ 25 mH。
当负载电流渡过共模扼流圈时，串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反，它们在磁芯中相互抵消。
因此，即使在大负载电流的情况下，磁芯也不会饱和。
而对于共模干扰电流，两个线圈产生的磁场是同方向的，会呈现较大电感，从而起到衰减共模干扰信号的作用。
2.利用吸收电路开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化，因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率（ du/ dt 和di/ dt ）。
采取吸收电路能够抑制EMI，其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路，吸收积蓄在寄生分布参数中的能量，从而抑制干扰的发生。
可以在开关管两端并联如图2（ a）所示的RC 吸收电路，开关管或二极管在开通和关断过程中，管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压，可以通过缓冲的方法予以克服。
开关电源的电磁干扰解决方法
差模干扰抑制器通常使用低通滤波元件构成，最简单的就是一只滤波电容接在两根电源线之间而形成的输入滤波电路（如图6中电容CX1），只要电容选择适当，就能对高频干扰起到抑制作用。该电容对高频干扰阻抗甚底，故两根电源线之间的高频干扰可以通过它，它对工频信号的阻抗很高，故对工频信号的传输毫无影响。该电容的选择主要考虑耐压值，只要满足功率线路的耐压等级，并能承受可预料的电压冲击即可。为了避免放电电流引起的冲击危害，CX电容容量不宜过大，一般在0.01～0.1μF之间。电容类型为陶瓷电容或聚酯薄膜电容。
ID=2πfCYVcY
式中：ID为漏电流；
f为电网频率。
一般装设在可移动设备上的滤波器，其交流漏电流应<1mA；若为装设在固定位置且接地的设备上的电源滤波器，其交流漏电流应<3.5mA，医疗器材规定的漏电流更小。由于考虑到漏电流的安全规范，电容CY的大小受到了限制，一般为2.2～33nF。电容类型一般为瓷片电容，使用中应注意在高频工作时电容器CY与引线电感的谐振效应。
1.2 输入电流畸变造成的噪声
开关电源的输入普遍采用桥式整流、电容滤波型整流电源。，在没有 PFC功能的输入级，由于整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用，使得二极管的导通角变小，输入电流i成为一个时间很短、峰值很高的周期性尖峰电流。这种畸变的电流实质上除了包含基波分量以外还含有丰富的高次谐波分量。这些高次谐波分量注入电网，引起严重的谐波污染，对电网上其他的电器造成干扰。为了控制开关电源对电网的污染以及实现高功率因数，PFC电路是不可或缺的部分。
开关电源的电磁兼容设计
1）将耦合通道分为共模通道和差模通道；
2）采用系统函数来描述骚扰和受扰体之间的耦合通道的特性。
本文采用第一种方法进行论述。
2.2.1 共模和差模骚扰通道
开关电源在由电网供电时，它将从电网取得的电能变换成另一种特性的电能供给负载。同时开关电源又是一噪声源，通过耦合通道对电网、开关电源本身和其它设备产生骚扰，通常多采用共模和差模骚扰加以分析。
减小开关电源本身的骚扰是抑制开关电源骚扰的根本，是使开关电源电磁骚扰低于规定极限值的有效方法。
1）减小功率管通、断过程中产生的骚扰
上面分析表明，开关电源的主要骚扰是来自功率开关管通、断的dv/dt。因此减小功率开关管通、断的dv/dt是减小开关电源骚扰的重要方面。人们通常认为软开关技术可以减小开关管通、断的dv/dt。但是，目前的一些研究结果表明软开关并不像人们预料的那样，可以明显地减小开关电源的骚扰。没有实验结果表明，软开关变换器在EMC性能方面明显地优于硬开关变换器。
3.2 接地
“接地”有设备内部的信号接地和设备接大地，两者概念不同，目的也不同。“地”的经典定义是“作为电路或系统基准的等电位点或平面”。
3.2.1 设备的信号接地
设备的信号接地，可能是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参考点，它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。
对开关电源来说，开关电路产生的电磁骚扰是开关电源的主要骚扰源之一。开关电路是开关电源的核心，主要由开关管和高频变压器组成。它产生的dv/dt是具有较大辐度的脉冲，频带较宽且谐波丰富。这种脉冲骚扰产生的主要原因是
解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施
解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施
有效的开关电源电磁干扰抑制措施包括：
1. 选择合适的滤波器：在开关电源输入端、输出端以及变压器绕组的附近安装滤波器，可以有效滤除高频噪声和突变噪声，减少电磁辐射。
2. 使用磁性材料：在开关电源变压器绕组的附近使用磁性材料，如铁氧体、铁氟龙等，可以有效吸收和屏蔽电磁干扰。
3. 地线布局：合理布置地线，减少电磁干扰。
不同元器件的地线要分开布局，避免共
用一个接地点。
4. 合理选择元器件：选择低电阻、低电感、低容值的元器件，减少电路中的谐振，降
低电磁干扰。
5. 优化电路设计：合理布局和连接元器件，减少信号回路，增加信号路径的隔离，减
少电磁干扰。
6. 使用屏蔽材料：在开关电源敏感部分使用屏蔽材料，如铝箔、铁氧网、铜网等，将
电磁辐射封锁在内部。
7. 设计良好的接地系统：确保良好的接地系统，包括减少接地回路的电阻，建立良好
的接地连接。
8. 符合电磁兼容性标准：在设计和生产过程中遵循电磁兼容性标准，如EMC（电磁兼容性）标准，确保产品符合相关电磁干扰限制。
以上是一些常见的有效的开关电源电磁干扰抑制措施，根据具体的应用场景和需求，还可以采取其它的措施来减少电磁干扰的影响。
史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案-
史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案目前，电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视，尤其是世界上发达国家，已经形成了一套完整的电磁兼容体系，同时我国也正在建立电磁兼容体系，因此，实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。
对于开关电源来说，由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下，对外界会产生很强的电磁干扰，因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容，但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后，就不难找到合适的对策，将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平，实现电磁兼容性设计。
开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径率的提高一方面减小了电源的体积和重量，另一方面也导致了更为严重的EMI问题。
开关电源工作时，其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的，因此，开关电源本身是一个噪声发生源。
开关电源产生的干扰，按噪声干扰源种类来分，可分为尖峰干扰和谐波干扰两种；若按耦合通路来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种。
使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源，或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。
现在按噪声干扰源来分别说明：1、二极管的反向恢复时间引起的干扰交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压，经电容平滑后变为直流，但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。
由电流波形可知，电流中含有高次谐波。
大量电流谐波分量流入电网，造成对电网的谐波污染。
另外，由于电流是脉冲波，使电源输入功率因数降低。
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过，在其受反偏电压而转向截止时，由于PN结中有较多的载流子积累，因而在载流子消失之前的一段时间里，电流会反向流动，致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。
2、开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。
例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波，其中含有丰富的高次谐波分量。
开关电源串联使用注意事项
开关电源串联使用注意事项开关电源是一种常用的电源供应装置，它能将交流电转换成稳定的直流电输出。
在某些场合下，需要将多个开关电源串联使用，以提供更高的电压输出或实现冗余备份。
但是，在串联使用多个开关电源时，需要注意以下几个方面的问题，以确保系统的安全性和可靠性。
1. 输出电压匹配：在串联使用多个开关电源时，首先要确保各个电源的输出电压匹配。
不同型号、不同品牌的开关电源可能存在输出电压有一定误差的情况，因此在选择电源时要注意其输出电压的精度和稳定性。
如果输出电压存在较大差异，可能会导致电流不平衡，进而影响整个系统的稳定性。
2. 电流分配均衡：除了输出电压的匹配外，还需要关注串联使用时电流的分配均衡。
当多个开关电源串联工作时，每个电源所承受的电流应尽量相等，以避免某个电源过载，影响整个系统的正常运行。
因此，在设计和安装过程中，应根据具体情况合理分配电流负载，确保各个电源之间的电流分配均衡。
3. 输入电压和频率匹配：开关电源需要通过输入电压和频率进行工作，而不同地区的电网电压和频率可能存在差异。
在串联使用多个开关电源时，需要确保各个电源的输入电压和频率匹配。
如果输入电压和频率不匹配，可能会导致电源无法正常工作，甚至损坏电源设备。
4. 故障保护和安全防护：开关电源串联使用时，应考虑故障保护和安全防护机制。
一旦某个电源发生故障，可能会影响整个系统的正常运行。
因此，要在串联电源系统中设置合适的保护装置，如过流保护、过压保护、过温保护等，以确保故障时能及时切断电源，避免事故发生。
5. 接地和屏蔽：开关电源串联使用时，还要注意接地和屏蔽的问题。
电源系统的接地要符合相关标准和规范，以确保系统的安全性和可靠性。
同时，要注意电源线和信号线的屏蔽，避免外界干扰对电源系统的影响。
6. 电磁兼容性：在开关电源串联使用时，还要注意电磁兼容性的问题。
开关电源产生的电磁干扰可能会影响其他设备的正常工作，因此要采取相应的措施，如屏蔽、滤波等，以减小电磁干扰的影响。
开关电源电磁兼容性试验的问题及整改
开关电源电磁兼容性试验的问题及整改丁华【摘要】对某型开关电源的电磁兼容性试验进行研究，为解决该电源在电磁兼容性试验中出现的电磁干扰问题，分析产生的原因及机理，提出了滤波、屏蔽等相应的解决措施。
试验结果表明，该措施有效地解决了开关电源传导发射和辐射发射的超标，提高了产品的电磁兼容性，对类似产品的电磁兼容性设计也具有一定的指导意义。
%To resolve the EMI(electromagnetic interference) of the switching power supply during the EMC(electromagnetic compatibility) test ,the test results and the mechanism of EMI were analysed. Afterwards,the corresponding solutions such as filtering and shielding were thrown out. The results of the test indicate that the solutions effectively restrain the overstandard of conducted emission and radiated emission. The solutions enhance the EMC of switching power supply ,and there is some guidance to the similar produces on EMC design.【期刊名称】《上海计量测试》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P41-42,45)【关键词】开关电源;电磁兼容;滤波;屏蔽【作者】丁华【作者单位】中国电子科技集团公司第38研究所【正文语种】中文开关电源被誉为高效节能电源，它代表着稳压电源的发展方向，现已成为主流产品。
开关电源的电磁兼容性技术及解决方法
开关电源的电磁兼容性技术及解决方法⒈引言电磁兼容是一门新兴的跨学科的综合性应用学科。
作为边缘技术，它以电气和无线电技术的基本理论为基础，并涉及许多新的技术领域，如微波技术、微电子技术、计算机技术、通信和网络技术以及新材料等。
电磁兼容技术应用的范围很广，几乎所有现代化工业领域，如电力、通信、交通、航天、军工、计算机和医疗等都必须解决电磁兼容问题。
其研究的热点内容主要有：电磁干扰源的特性及其传输特性、电磁干扰的危害效应、电磁干扰的抑制技术、电磁频谱的利用和管理、电磁兼容性标准与规范、电磁兼容性的测量与试验技术、电磁泄漏与静电放电等。
电磁兼容的英文名称为Electromagnetic Compatibility，简称EMC。
所谓电磁兼容是指设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。
这里包含两层意思，即它工作中产生的电磁辐射要限制在一定水平内，另外它本身要有一定的抗干扰能力。
这便是设备研制中所必须解决的兼容问题。
电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0 GHz "400GHz，研究对象除传统设备外，还涉及芯片级，直到各种舰船、航天飞机、洲际导弹甚至整个地球的电磁环境。
电磁兼容三要素是干扰源（骚扰源）、耦合通路和敏感体。
切断以上任何一项都可解决电磁兼容问题，电磁兼容的解决常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波。
⒉电磁兼容技术名词（1）电磁兼容性电磁兼容性是指设备或者系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
（2）电磁骚扰电磁骚扰是指任何可能引起设备、装备或系统性能降低或者对有生命或者无生命物质产生损害作用的电磁现象。
电磁骚扰可引起设备、传输通道或系统性能的下降。
它的主要要素有自然和人为的骚扰源、通过公共地线阻抗/内阻的耦合、沿电源线传导的电磁骚扰和辐射干扰等。
电子系统受干扰的路径为：经过电源，通过信号线或控制电缆、场渗透，经过天线直接进入；通过电缆耦合，从其他设备来的传导干扰；电子系统内部场耦合；其他设备的辐射干扰；电子设备外部耦合到内部场；宽带发射机天线系统；外部环境场等。
基于开关电源电磁兼容CS101项目解决方案
研制开发基于开关电源电磁兼容CS101张俊波（贵州航天林泉电机有限公司，贵州贵阳不通过的情况，结合工程实践经验分析了开关电源自激振荡的原因，给出电路解决方案。
通过电磁兼容摸底试验，开机状态和稳定状态下的电应力分析以及电磁兼容试验条件下的电电路参数，并给出结构方案，具有实用价值和借鉴意义。
电路EMC CS101 Project Solution Based on Switching Power SupplyZHANG JunboGuizhou Aerospace Linquan Motor Co.，Ltd.，Guiyang101in switching powerexcitation oscillation is analyzed in combination with engineering practice experience, and the RC circuit solution iscompatibility test，the electricalstate, and the circuit simulation under the electromagnetic compatibility test condition图1 CS101测试布置图结合图1和图2，开关电源CS101是在输入电源线注入尖峰电压信号，采取的是耦合变压器注入方式，试验模拟等效电路如图3所示。
图3中，T为尖峰电压注入耦合变压器，Lm为耦合变压器自身等效电感，电感量约为1.0 mH。
1.2 开关电源CS101试验情况开关电源输入电压为28 V±8 V，输入额定功率约为130 W，输出为多路DC-DC，输出功率约为92 W。
在试验电路连接完后未注入尖峰电压前对开关电源进行测试，开关电源工作情况如下。
一是输入电压为28 V、输入电流为0.43 A时开关电源工作正常；二是输入电压为28 V、输入电流为1 A时开关电源工作正常；三是输入电压为28 V、输入电流为2 A时开关电源工作正常；四是输入电压为28 V、输入电流为3 A时开关电源工作正常；五是输入电压为28 V、输入电流时开关电源自激振荡，工作不正常。
开关电源电磁兼容性发展现状及整改探究
开关电源电磁兼容性发展现状及整改探究作者：杨松荣冯裕财陈乐乐来源：《证券市场周刊》 2018年第11期【摘要】本文首先介绍开关电源兼容性的技术特点及基本发展现状，并对其整改发展提出针对性措施，进而加强对开关电源兼容问题的基础认识。
【关键词】开关电源电磁兼容性发展现状技术特点整改措施注意事项前言随着微电子技术的迅猛发展，开关电源的兼容性发展及其影响成为了人们关注的重点问题。
有效整改开关电源电磁兼容性问题，是促进其发挥小型化、高频化等特点的重要举措，也是推动开关电源广泛应用及普及的重要环节。
因此，对开关电源电磁兼容性问题的研究有着重要意义。
基于这样的发展现状及研究目标，针对开关电源电磁兼容性发展中暴露的不足，把全面认识开关电源工作原理，开展开关电源电磁性能问题优化设计，提出高效、可靠的开关电源电磁兼容性整改措施是当下亟待解决的问题。
本文基于笔者对这一问题的认识与总结，就开关电源电磁兼容性发展现状及整改工作总结如下。
一、开关电源电磁兼容性发展现状及技术特点开关电源，在工作过程中常常会出现大的电压、电流变化率，而正是这些电子元器件中的骤变，使得有干扰电磁的产生，而这一问题正是电磁兼容性在电子设备或系统工作环境中需要解决的重要课题[1-3]。
一方面是指电子设备系统，能够在它们所处的外界设备产生的电磁干扰环境中以及本身所产生的电磁环境中可以正常运行工作即电子设备要具有一定抗干扰能力，也就是所谓的电磁敏感度；另一方面是该设备工作时产生的电磁干扰不会污染周围环境以及不影响其他设备的正常运行，这就是所谓的电磁干扰。
目前而言，开关电源电磁兼容性问题的研究与发展主要集中在如何高效、可靠的对系统及电子设备中的电磁干扰进行抑制；针对电磁干扰的抑制主要通过开关频率调制、抑制电磁干扰的缓冲电路设计、PCB 设计、元器件选择、开关技术以及接地技术等方式。
同时，在开关电源电磁兼容问题解决方案设计上需要综合考虑技术、线路及器件的影响，进而设计出满足电磁兼容标准的开关电源，保障应用的效果。
开关电源电磁兼容试验
开关电源电磁兼容试验开关电源电磁兼容试验是对开关电源在电磁兼容方面进行评估和验证的过程。
在现代电子设备中，开关电源广泛应用于各类电子设备中，如计算机、通信设备、家用电器等。
然而，由于开关电源的高效能特性和高频开关动作，其工作过程中会产生较强的电磁干扰，这对周围的其他电子设备和系统会造成不利影响。
因此，对开关电源的电磁兼容性能进行测试和评估是必要的。
在开关电源电磁兼容试验中，主要涉及到以下几个方面的内容：电磁辐射测试、电磁抗扰度测试和传导干扰测试。
电磁辐射测试是对开关电源辐射电磁波的强度进行测量和评估。
这种测试一般需要使用专用的测试设备，如频谱分析仪、天线等。
测试时，将开关电源连接到电源供应器，并通过天线接收开关电源辐射出的电磁波。
然后，通过频谱分析仪等设备对接收到的电磁波进行分析和测量，以确定其辐射强度是否符合电磁兼容标准要求。
电磁抗扰度测试是对开关电源在外界电磁场干扰下的抗扰度进行测试和评估。
在这种测试中，需要使用模拟外界电磁场的设备，如电磁辐射源、电磁传导线等。
测试时，将开关电源暴露在模拟的外界电磁场中，并通过观察开关电源的工作状态和性能来评估其抗扰度。
这种测试可以检测开关电源在外界电磁干扰下的工作稳定性和可靠性，以及其对外界电磁场的屏蔽效果。
传导干扰测试是对开关电源对周围电子设备的传导干扰进行测试和评估。
这种测试主要通过将开关电源与其他电子设备连接在一起，并观察和测量开关电源对其他设备的干扰情况。
测试时，可以通过观察其他设备的工作状态和性能变化来评估开关电源的传导干扰情况。
这种测试可以检测开关电源对其他设备的电磁兼容性能，以及其对其他设备的影响程度。
在进行开关电源电磁兼容试验时，需要根据不同的标准和要求进行测试和评估。
一般来说，国际电工委员会（IEC）和国际特种电子设备电磁兼容委员会（CISPR）等组织发布的标准是进行开关电源电磁兼容试验的参考依据。
这些标准包括了辐射和传导干扰的限值要求、测试方法和评估准则，可以有效地指导开关电源的电磁兼容性能评估。
开关电源fcc认证标准
开关电源fcc认证标准开关电源是一种广泛应用于各种电子设备中的电源类型，其作用是将交流电转换为直流电，以供电子设备使用。
然而，开关电源在工作时会产生电磁干扰，这种干扰可能会对周围的电子设备和通信系统造成干扰。
为了确保开关电源的电磁兼容性，需要进行FCC认证。
下面将详细介绍开关电源FCC认证标准。
一、FCC认证概述FCC认证是指对电子设备进行电磁兼容性测试，以确保其符合FCC规定的电磁干扰限制。
二、开关电源的电磁干扰开关电源在工作时，会产生高频噪声和瞬态干扰，这些干扰可能会对周围的电子设备和通信系统造成干扰。
具体来说，开关电源的电磁干扰包括传导干扰和辐射干扰两种。
传导干扰是指通过电源线或信号线传播的干扰，而辐射干扰是指通过空间传播的干扰。
三、开关电源FCC认证标准为了确保开关电源的电磁兼容性，FCC制定了一系列的认证标准。
这些标准包括：1.传导干扰限制：FCC规定了开关电源在电源线上的传导干扰限制，以确保其不会对周围的电子设备造成干扰。
2.辐射干扰限制：FCC规定了开关电源在空间中的辐射干扰限制，以确保其不会对周围的通信系统造成干扰。
3.测试方法：FCC规定了测试开关电源电磁兼容性的方法和程序，包括测试设备的选择、测试环境的设置、测试信号的生成和分析等。
4.认证标志：通过FCC认证的开关电源需要在产品上贴上FCC认证标志，以证明其符合FCC规定的电磁兼容性要求。
四、开关电源FCC认证的重要性通过FCC认证的开关电源具有以下重要性：1.确保产品的电磁兼容性：通过FCC认证可以确保开关电源的电磁兼容性符合规定的要求，从而避免对周围的电子设备和通信系统造成干扰。
2.提高产品的市场竞争力：通过FCC认证的开关电源可以在市场上获得更广泛的认可和接受度，从而提高产品的市场竞争力。
3.避免法律纠纷：通过FCC认证的开关电源可以避免因电磁干扰问题而引起的法律纠纷和投诉，从而保护生产商和消费者的利益。
4.促进国际贸易：通过符合国际电磁兼容性标准的FCC认证可以促进国际贸易，使产品更容易进入国际市场并获得认可。
开关电源电磁兼容性设计
T NOLO GY TR N D1开关电源的基本结构开关电源通常由输入电路、变换电路、输出电路和控制电路等组成,如图1所示。
图1开关电源基本结构框图1.1输入电路在输入电路中线路滤波器的主要作用是降低由电网电源进入的噪声,抑制开关电源产生的电磁干扰对公用电网的影响;浪涌电流抑制电路主要用于抑制浪涌电流;整流电路的作用是将输入的交流变为直流。
1.2变换电路变换电路是开关电源的核心部分,主要由开关管和变压器组成。
1.3控制电路该电路从输出端采样得到输出直流的电压,通过与基准电压的比较来改变开关脉冲的占空比,从而控制输出直流的电压值,达到稳定输出的目的。
1.4输出电路该电路将高频变压器的次级力一波电压整流成单向脉动直流,井将其平滑成符合设计要求的低纹波直流电压。
2电磁干扰产生的原因2.1输入电路的电磁干扰工频交流正弦波经过整流后,形成单向脉动电流,其峰值电流除了有直流分量外,还包含一系列的高频谐波交流分量。
这些高频谐波分量会沿着传输电路产生传导干扰和辐射干扰,使前端电流产生畸变。
2.2开关回路产生的电磁干扰开关回路产生的电磁干扰是开关电源的主要干扰源之一。
开关电路主要由开关管和高频变压器组成,是开关电源的核心。
开关管工作在高频断通状态,它的负载为高频变压器的初级线圈,由于储能元件的电磁惯性,在开关管导通和关断的瞬间都会产生较大的冲击电流,经传导到输入输出端形成传导干扰。
另外,由高频变压器的初级线圈、开关管和滤波电容等构成的高频开关电流环路可能产生较大的空间辐射,形成辐射干扰。
如果滤波电容的容量不足或高频特性不良,则电容上的高频阻抗就会使高频电流以差模方式传导到交流电源中形成电磁干扰,造成电网谐波电磁干扰,从而影响负载设备的安全运行。
2.3输出电路产生的电磁干扰二次整流(输出)回路一方面产生电磁辐射干扰,另一方面回路中的高频电流以差模形式混在直流电压上形成差模干扰,影响负载电路的正常工作。
3抑制开关电源电磁干扰的方法虽然开关电源的电磁干扰源不可能完全消除,但可以通过对电磁干扰产生原因的分析与切断电磁波传播的途径来减小电磁干扰。
差分信号emc解决方法
差分信号emc解决方法
差分信号的EMC（电磁兼容性）问题可以通过以下几种方法解决：
1. 加装电磁干扰滤波器：在开关电源输入和输出电路中加装电磁干扰滤波器，能有效抑制电磁干扰。
2. 切断干扰信号传播途径：电源线干扰可以使用电源线滤波器滤除。
3. 优化PCB板设计：PCB是LED电源系统中电路元件和器件的支撑件，提供电路元件和器件之间的电气连接。
优化PCB板的电磁兼容性设计，包括PCB布局、布线及接地，能减小PCB的电磁辐射和电路之间的串扰。
4. 采用双线传输和阻抗匹配：两根相邻的导线，如果电流大小相等，电流方向相反，则它们产生的磁力线可以互相抵消，从而减小电磁干扰。
5. 减小电流回路面积：减小磁场干扰和电场干扰，可以通过减小带电导体的面积及长度来实现。
6. 对变压器进行磁屏蔽：减少变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰，以及对外产生电磁辐射干扰。
7. 采用金属屏蔽罩：对于某些特定的高频信号，可以使用金属屏蔽罩来隔离和减弱电磁干扰。
8. 软件算法优化：在某些情况下，通过软件算法的优化，也可以在一定程度上减小差分信号的电磁干扰问题。
以上方法可以根据具体情况选择使用，以解决差分信号的EMC问题。
开关电源的电磁兼容性设计方案
开关电源的电磁兼容性设计方案随着电力电子技术的发展，开关电源模块因其相对体积小、效率高、工作可靠等优点开始取代传统整流电源而被广泛应用到社会的各个领域。
但由于开关电源工作频率高，内部产生很快的电流、电压变化，即dv/dt和di/dt，导致开关电源模块将产生较强的谐波干扰和尖峰干扰，并通过传导、辐射和串扰等耦合途径影响自身电路及其它电子系统的正常工作，当然其本身也会受到其它电子设备电磁干扰的影响。
这就是所讨论的电磁兼容性问题，也是关于开关电源电磁兼容的电磁骚扰EMD与电磁敏感度EMS设计问题。
由于国家开始对部分电子产品强制实行3C认证，因此一个电子设备能否满足电磁兼容标准，将关系到这一产品能否在市场上销售，所以进行开关电源的电磁兼容性研究显得非常重要。
电磁兼容学是一门综合性学科，它涉及的理论包括数学、电磁场理论、天线与电波传播、电路理论、信号分析、通讯理论、材料科学、生物医学等。
进行开关电源的电磁兼容性设计时，首先进行一个系统设计，明确以下几点：1. 明确系统要满足的电磁兼容标准；2. 确定系统内的关键电路部分，包括强干扰源电路、高度敏感电路；3. 明确电源设备工作环境中的电磁干扰源及敏感设备；4. 确定对电源设备所要采取的电磁兼容性措施。
一、DC/DC变换器内部噪声干扰源分析1．二极管的反向恢复引起噪声干扰在开关电源中常使用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等，由于这些二极管都工作在开关状态，如图所示，在二极管由阻断状态到导通工作过程中，将产生一个很高的电压尖峰VFP；在二极管由导通状态到阻断工作过程中，存在一个反向恢复时间trr，在反向恢复过程中，由于二极管封装电感及引线电感的存在，将产生一个反向电压尖峰VRP，由于少子的存储与复合效应，会产生瞬变的反向恢复电流IRP，这种快速的电流、电压突变是电磁干扰产生的根源。
开关电源电磁兼容试验
开关电源电磁兼容试验开关电源电磁兼容试验是对开关电源在电磁兼容性方面的性能进行评估和验证的过程。
电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中能够正常工作，并且不对周围电子设备和系统造成干扰的能力。
由于开关电源在工作过程中会产生电磁干扰，因此进行电磁兼容试验是十分必要的。
我们需要了解开关电源的工作原理。
开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置。
它通过开关管的开关动作，将输入的交流电转换为高频脉冲信号，然后通过变压器和整流电路将其转换为稳定的直流输出电压。
开关电源的工作频率通常较高，一般在几十kHz 到几百kHz之间。
由于开关电源的工作频率较高，因此会产生较强的电磁辐射。
这种电磁辐射可能会对周围的电子设备和系统产生干扰，影响其正常工作。
同时，开关电源也可能对外界的电磁干扰比较敏感，导致自身工作不稳定或损坏。
为了评估和验证开关电源的电磁兼容性能，需要进行一系列的试验。
首先是辐射发射试验，即测量开关电源产生的电磁辐射水平。
这个试验可以通过在开关电源附近放置天线接收来自开关电源的辐射信号，并通过频谱分析仪等设备来分析和测量这些信号的频率、幅度等参数。
根据国际电工委员会（IEC）制定的相关标准，开关电源的辐射发射水平必须在规定的范围内。
除了辐射发射试验，还需要进行抗干扰试验，即测量开关电源对外界电磁干扰的抵抗能力。
这个试验可以通过将开关电源暴露在已知干扰源的辐射场中，然后观察开关电源的输出电压和电流是否受到干扰的影响。
同时，还可以通过改变干扰源的干扰频率和幅度，来评估开关电源的抗干扰能力。
还需要进行传导发射试验和传导抗扰试验。
传导发射试验是通过测量开关电源的输入和输出端口上的传导电磁辐射水平来评估其传导发射性能。
传导抗扰试验是通过将开关电源暴露在已知干扰源的传导场中，然后观察开关电源的输入和输出端口上的电压和电流是否受到干扰的影响，以评估其传导抗扰能力。
还需要进行电源抗干扰试验，即测量开关电源对外界电磁干扰的抵抗能力。
开关电源的噪音及解决方法
开关电源具有线性电源无可比拟的许多优点:体积小,重量轻,效率高等等,但开关电源会产生电磁干扰,尤其是中大功率等级的开关电源干扰更为严重。
这是由于开关电源存在着整流谐波、开关频率和它的谐波以及在开关转换中所固有的高速电流和电压瞬变。
产生电磁干扰是开关电源本身的特点所决定的,是难以避免的,关键是如何采取有效的措施来减小其干扰程度。
通过对开关电源进行电磁兼容性测试得知,一般有以下四项指标不合格。
CE01100Hz~15KHz电源线传导发射。
CE0315KHz~50MHz电源线传导发射。
RE0125Hz~50KHz磁场辐射发射。
RE0214KHz~10GHz电场辐射发射。
2开关电源电磁干扰产生原因分析开关电源按主电路型式可分为全桥式,半桥式,推挽式等几种,但无论何种类型的开关电源在工作时都会产生很强的噪声。
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。
开关电源对由电网侵入的外部噪声也很敏感,并经它传递到其他电子设备中产生干扰。
图1是一种最简单的开关电源主电路型式,直流变换式它激单边型开关电源,以此为例分析开关电源的噪声来源。
交流电输入开关电源后,由桥式整流器V1~V4整理成直流电压Vi加在高频变压器的初级L1和开关管V5上。
开关管V5的基极输入一个几十到几百千赫的高频矩形波,其重复频率和占空比由输出直流电压VO的要求来确定。
被开关管放大了的脉冲电流由高频变压器耦合到次级回路。
高频变压器初次级匝数之比也是由输出直流电压VO的要求来确定的。
高频脉冲电流经二极管V6整流并经C2滤波后变成直流输出电压VO。
因此开关电源在以下几个环节都将产生噪声,形成电磁干扰。
(1)高频变压器初级L1、开关管V5和滤波电容C1构成的高频开关电流环路,可能会产生较大的空间辐射。
如果电容器滤波不足,则高频电流还会以差模方式传导到输入交流电源中去。
如图1中的I1 。
(2)高频变压器次级L2、整流二极管V6、滤波电容C2也构成高频开关电流环路会产生空间辐射。
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开关电源电磁兼容性问题开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、工作可靠、可远程监控等优点，而广泛应用于工业、通讯、军事、民用、航空等各个领域。
在很多场合，开关电源，特别是通信开关电源要有很强的抗电磁干扰能力，如对浪涌、电网电压波动的适应能力，对静电、电场、磁场及电磁波等的抗干扰能力，保证自身能够正常工作以及对设备供电的稳定性。
一方面，因开关电源内部的功率开关管、整流或续流二极管及主功率变压器，是在高频开关的方式下工作，其电压电流波形多为方波。
在高压大电流的方波切换过程中，将产生严重的谐波电压及电流。
这些谐波电压及电流，一方面通过电源输入线或开关电源的输出线传出，对与电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰，使设备不能正常工作；另一方面，严重的谐波电压电流在开关电源内部产生电磁干扰，从而造成开关电源内部工作的不稳定，使电源的性能降低。
还有部分电磁场通过开关电源机壳的缝隙，向周围空间辐射，与通过电源线、直流输出线产生的辐射电磁场，一起通过空间传播的方式，对其它高频设备及对电磁场比较敏感的设备造成干扰，引起其它设备工作异常。
因此，对开关电源要限制由负载线、电源线产生的传导干扰，及由辐射传播的电磁场干扰，使处于同一电磁环境中的设备均能够正常工作，互不干扰[1][2].2 国内外电磁兼容性标准[1]电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何设备构成不能承受的电磁干扰的能力。
要彻底消除设备的电磁干扰及对外部一切电磁干扰信号是不可能的。
只能通过系统地制定设备与设备之间允许产生的电磁干扰大小及抵抗电磁干扰的能力的标准，才能使电气设备及系统间达到电磁兼容的要求。
国内外大量的电磁兼容性标准，为系统内的设备相互达到电磁兼容性制订了约束条件。
国际无线电干扰特别委员会（CISPR）是国际电工委员会（IEC）下属的一个电磁兼容标准化组织，设六个分会。
早在1934年就开展EMC标准的研究。
其中第六分会（SCC）主要负责制定关于干扰测量接收机及测量方法的标准。
CISPR16《无线电干扰和抗干扰度测量设备规范》对电磁兼容性测量接收机、辅助设备的性能以及校准方法给出了详细的要求。
CISPR17《无线电干扰滤波器及抑制元件的抑制特性测量》制订了滤波器的测量方法。
CISPR22《信息技术设备无线电干扰限值和测量方法》规定了信息技术设备在0.15MHz~1000MHz频率范围内产生的电磁干扰限值。
CISPR24《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》规定了信息技术设备对外部干扰信号的时域及频域的抗干扰性能要求。
其中CISPR16、CISPR22及CISPR24构成了信息技术设备包括通信开关电源设备的电磁兼容性测试内容及测试方法要求，是目前通信开关电源电磁兼容性设计的最基本要求。
IEC最近也出版了大量的基础性电磁兼容性标准，其中最有代表性的是IEC61000系列标准。
它规定电子电气设备的雷击、浪涌（SURGE）、静电放电（ESD）、电快速瞬变脉冲群（EFT）、电流谐波、电压跌落、电压瞬变及短时中断、电压起伏和闪烁、辐射电磁场、由射频电磁场引起的传导干扰抗扰度、传导干扰及辐射干扰等的电磁兼容性要求。
另外，美国联邦委员会制定的FCC15、德国电气工程师协会制订的VDE0871、2A1、VDE0871、2A2、VDE0878,都对通信设备的电磁兼容性提出了要求。
我国对电磁兼容性标准的研究比较晚，采取的最主要的办法是引进、消化、吸收，洋为中用是国内电磁兼容性标准制订的最主要方法。
1998年，信息产业部根据CISPR22、IEC61000系列标准及ITU-T0.41标准，制定了YD/T983-1998《通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法》，详尽规定了通信电源设备包括通信开关电源的电磁兼容性的具体测试项目、要求及测试方法，为通信电源电磁兼容性的检验、达标并通过入网检测明确了设计目标。
国标也等同采用了相应的国际标准。
如GB/T17626.1~12系列标准等同采用了IEC61000系列标准；GB9254-1998《信息技术设备的无线电干扰限值及测量方法》等同采用CISPR22;GB/T17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》等同采用CISPR24.3 开关电源的电磁兼容性问题的由来电磁兼容产生的3个要素为：干扰源、传播途径及受干扰体。
开关电源因工作在开关状态下，其引起的电磁兼容性问题是相当复杂的。
我们从开关电源的组成原理来分析其产生电磁干扰的原由。
开关电源的种类很多，按电路结构可分为串联式和直流变换式两种；按激励方式可分为自激和他激两种；按开关管的组合可分为单管、全桥、半桥、推挽，等等。
然而，无论何种类型的开关电源，均是利用半导体器件作为开关，以开和关的时间比例来控制输出电压的高低。
由于开关电源的工作频率都在几十至几百kHz,所以线路中的电流和电压变化率都很大，产生了很大的电磁干扰，它们会通过电源线以共模和差模的方式向外传输干扰，同时也会向周围空间辐射干扰。
图1是普通开关电源线路图，用于说明电源中电磁干扰的产生与耦合途径。
图1 开关电源电路简图3.1输入整流回路在输入整流回路中，整流管VD1~VD4只有在脉动电压超过输入滤波电容C1上的电压的时候才能导通，电流才从市电电源输入，并对C1进行充电。
一旦C1上的电压高于市电电源的瞬时电压，整流管截止。
所以，输入整流回路的电流是脉冲性质的，有着丰富的高次谐波电流。
输入电流与市电电源电压的不同步，还导致了开关电源的功率因数低下。
3 .2开关回路开关电源在工作时，开关管VT处于高频通断状态，经由高频变压器T的初级线圈、开关管VT和输入滤波电容C1形成了一个高频电流环路。
这个环路的存在，就有可能对空间形成电磁辐射。
输入滤波电容C1对电磁干扰的形成也有一定的影响，如果C1的电容量不足够大，则输入滤波效果不好，这时高频电流还会以差模方式传导到交流电源中去。
此外，在开关回路中，开关管驱动的负载是高频变压器的初级线圈，是电感性的，由于高频变压器的结构不是完全理想的，除了初级电感外，还存在一定的漏电感。
所以，在开关管关断的瞬间，变压器中存储的能量不能完全地传送到次级，结果在高频变压器的漏电感上感应出一个尖峰高电压，如果尖峰有足够高的幅度，很有可能会造成开关管VT的击穿。
3.3 次级整流回路开关电源在工作时，次级整流回路的VD5也处于高频通断状态。
由高频变压器次级线圈、整流二极管VD5和滤波电容C2构成了高频开关电流环路。
由于有这个环路的存在，同样也有可能对空间形成电磁辐射。
次级整流回路中的二极管在正向导通时，PN结被充电；在加反向电压时，积累的电荷将被抛散，并因此产生反向电流，这个过程非常短暂。
所以，在有分布电感和分布电容存在的回路里，实际上也形成了一个高频的谐振电路，当二极管截止瞬间的电流变化非常剧热时，在整个次级整流回路中会产生高频衰减振荡。
3.4控制回路在控制回路中的脉冲控制信号是主要的干扰源，只不过与其它各项干扰源比较起来，控制回路的干扰比较小。
3.5由分布电容引起的干扰（1）由初级回路开关管外壳与散热器的容性耦合引起的共模传导干扰在初级回路中，开关管外壳与散热器之间的容性耦合，会在电源输入端产生传导共模干扰。
该共模传导的途径形成一个环路。
该环路始于高du/dt的散热器和安全接地线，通过交流电源的高频导纳和输入电源线返回。
（2）由高频变压器初次级之间分布电容引起的共模传导干扰共模干扰是一种相对大地的干扰，所以它不会通过变压器"电生磁和磁生电"的机理来传递，而必须通过变压器绕组间的耦合电容传递。
在开关电源的高频变压器初次级之间存在着分布电容是个不争的事实。
3.6 产生干扰的其它原因开关电源为了提高功率因数，均采用了有源功率因数校正电路。
同时，为了提高电路的效率及可靠性，减小功率器件的电应力，大量采用了软开关技术。
其中零电压、零电流或零电压零电流开关技术应用最为广泛。
该技术极大地降低了开关器件所产生的电磁干扰。
但是，软开关无损吸收电路，多利用L、C进行能量转移，利用二极管的单向导电性能实现能量的单向转换。
因而，该谐振电路中的二极管成为电磁干扰的一大干扰源。
开关电源中，一般利用储能电感及电容器组成L、C滤波电路，实现对差模及共模干扰信号的滤波，以及交流方波信号转换为平滑的直流信号。
由于电感线圈的分布电容，导致电感线圈的自谐振频率降低，从而使大量的高频干扰信号穿过电感线圈，沿交流电源线或直流输出线向外传播。
随着干扰信号频率的上升，由于引线电感的作用，导致电容量及滤波效果不断下降，直至达到谐振频率以上时，完全失去电容器的作用而变为感性。
不正确地使用滤波电容及引线过长，也是产生电磁干扰的一个原因。
开关电源PCB布线不合理、结构设计不合理、电源线输入滤波不合理、输入输出电源线布线不合理、检测电路的设计不合理，均会导致系统工作的不稳定或降低对静电放电、电快速瞬变脉冲群、雷击、浪涌及传导干扰、辐射干扰及辐射电磁场等的抗扰性能力。
4 电磁兼容性研究及解决方法[3][4]电磁兼容性的研究。
一般运用CISPR16及IEC61000中规定的电磁场检测仪器及各种干扰信号模拟器、附助设备，在标准测试场地或实验室内部，通过详尽的测试分析、结合对电路性能的理解来进行分析研究。
从电磁兼容性的三要素讲，要解决开关电源的电磁兼容性，可从3个方面入手：（1）减小干扰源产生的干扰信号；（2）切断干扰信号的传播途径；（3）增强受干扰体的抗干扰能力。
在解决开关电源内部的电磁兼容性时，可以综合运用上述3个方法，以成本效益比及实施的难易性为前提。
对开关电源产生的对外干扰，如电源线谐波电流、电源线传导干扰、电磁场辐射干扰等，只能用减小干扰源的方法来解决。
一方面，可以增强输入输出滤波电路的设计，改善有源功率因数校正（APFC）电路的性能，减少开关管及整流续流二极管的电压电流变化率，采用各种软开关电路拓扑及控制方式等。
另一方面，加强机壳的屏蔽效果，改善机壳的缝隙泄漏，并进行良好的接地处理。
对外部的抗干扰能力，如浪涌、雷击，应优化交流输入及直流输出端口的防雷能力。
通常，对1.2/50?s开路电压及8/20?s短路电流的组合雷击波形，因能量较小，可采用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合方法来解决。
对于静电放电，通常在通信端口及控制端口的小信号电路中，采用TVS管及相应的接地保护、加大小信号电路与机壳等的电距离，或选用具有抗静电干扰的器件来解决。
快速瞬变信号含有很宽的频谱，很容易以共模的方式传入控制电路内，采用防静电相同的方法并减小共模电感的分布电容、加强输入电路的共模信号滤波（如加共模电容或插入损耗型的铁氧体磁环等）来提高系统的抗扰性能。
减小开关电源的内部干扰，实现其自身的电磁兼容性，提高开关电源的稳定性及可靠性，应从以下几个方面入手：注意数字电路与模拟电路PCB布线的正确区分、数字电路与模拟电路电源的正确去耦；注意数字电路与模拟电路单点接地、大电流电路与小电流特别是电流电压取样电路的单点接地以减小共阻干扰、减小地环的影响；布线时注意相邻线间的间距及信号性质，避免产生串扰；减小地线阻抗；减小高压大电流线路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所包围的面积；减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围的面积；减小变压器的漏电感、滤波电感的分布电容；采用谐振频率高的滤波电容器等。