开关电源的干扰及其抑制措施

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开关电源EMI整改方案

开关电源的EMI处理方法一、开关电源EMI整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法。

1MHZ以内，以差模干扰为主。

①增大X电容量；②添加差模电感；③小功率电源可采用 PI 型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。

1MHZ-5MHZ，差模共模混合，采用输入端并联一系列 X 电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，①对于差模干扰超标可调整 X 电容量,添加差模电感器，调差模电感量；②对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制；③也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如 FR107 一对普通整流二极管1N4007。

5M以上，以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。

对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕 2-3 圈会对 10MHZ 以上干扰有较大的衰减作用; 可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔, 铜箔闭环. 处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。

20-30MHZ，①对于一类产品可以采用调整对地Y2 电容量或改变Y2 电容位置；②调整一二次侧间的Y1 电容位置及参数值；③在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。

④改变PCB LAYOUT；⑤输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；⑥在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；⑦在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；⑧在变压器的输入电压脚加一个小电容。

⑨可以用增大MOS驱动电阻.30-50MHZ，普遍是MOS管高速开通关断引起。

①可以用增大MOS驱动电阻；②RCD缓冲电路采用1N4007 慢管；③VCC供电电压用1N4007 慢管来解决；④或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；⑤在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；⑥在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；⑦在变压器的输入电压脚加一个小电容；⑧PCB心LAYOUT 时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；⑨变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。

浅析开关电源的电磁干扰及抑制方法

科
杜卫军
科技论坛ＩＩｌ
张霆
浅析开关电源的电磁干扰及抑制方法
（陕西长岭电子科技有限责任公司，陕西宝鸡７１０）２０６
摘要：先分析了开关电源产生电磁干扰的机理，目前几种有效的开关电源电磁干扰措施进行了分析比较，为开关电源电磁干扰的进一步就并研究提出参考建议。关键词：开关电源；电磁干扰；抑制；耦合
—
—６一Leabharlann 引言数的提取和近场干扰估计的难度。频共存的电路系统中，应分别将低频电路、高频电随着科学技术的高速发展，电子系统的应用３Ｅ测试技术ＭＩ路、功率电路的地线单独连接后，再连接到公共参领域越来越广泛，子设备的种类也越来越多，电电目前诊断差模共模干扰的三种方法：射频电考上。子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，它们流探头、差模抑制网络、噪声分离网络。用射频电滤波是抑制传导干扰的一种很好的办法。例对开关电源的要求越来越高。电子设备的小型化流探头是测量差模共模干扰最简单的方法，但测如，在电源输入端接上滤波器．可以抑制开关电源和低成本化，促使开关电源朝着轻、小和高效量结果与标准限值比较要经过较复杂的换算。差产生并向电网反馈的干扰，也可以抑制来自电网薄、率的方向发展。但随着开关电源工作频率的不断模抑制网络结构简单，测量结果可直接与标准限的噪声对电源本身的侵害。在滤波电路中，还采用提高，印制电路板的走线和元件的布局不当等原值比较，但只能测量共模干扰。噪声分离网络是最很多专用的滤波元件。如穿心电容器、三端电容因，它会产生各种干扰。这些干扰将会严重地污染理想的方法，但其关键部件变压器的制造要求很器、铁氧体磁环，它们能够改善电路的滤波特性。电网，影响邻近电子设备的正常工作。尽量降低开高。恰当地设计或选择滤波器，并正确地安装和使用关电源的电磁干扰，提高其使用范围，是从事开关４目前抑制干扰的『１种方法滤波器是抗干扰技术的重要组成部分。电源设计与应用时必须考虑的问题。５目前开关电源ＥＩＭ抑制措施的不足之处形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径目许多科研院所都进行了开关电源ＥＩ和受扰设备。前。Ｍ因而抑制电磁干扰也应该从这三方现有的抑制措施大多从消除干扰源和受扰设（ｅｔｍｇｅｃｎｒｒｃ的研究，ＥｃｏａｎｔｔｅｎｅｌｒｉＩｅｅ）ｆ他们中有些面着手。首先应该抑制干扰源，直接消除干扰原备之间的耦合和辐射，切断电磁干扰的传播途径从ＥＩＭ产生的机理出发，有些从ＥＩＭ产生的影响因；其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和出发，这的确是抑制干扰的一种行之有效的办法，消除干扰，或提高出发，都提出了许多有实用有价值的方案，这里我辐射，切断电磁干扰的传播途径；第三是提高受扰但很少有涉及直接控制干扰源，分析比较了几种有效的方案，并为开关电源ＥＩ设备的抗干扰能力，Ｍ减低其对噪声的敏感度。前受扰设备的抗扰能力，目其实后者还有许多发展的抑制干扰的几种措施基本匕都是用切断电磁干扰空间。ｌ开关电源电磁干扰的产生机理６改进措施的建议源和受扰设备之间的耦合通道，它们确是行之有开关电源产生的干扰。按噪声干扰源种类来效的办法。常用的方法是屏、蔽接地和滤波。目前从电磁干扰的传播途径出发来抑制干分，可分为尖峰干扰和谐波干扰两种；若按耦合通采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电扰，渐进成熟。已我们的视回到开关电源器件要路来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按磁辐射干扰。例如，功率开关管和输出二极管通常本身来，从多年的工作实践来看，在电路方面要注噪声干扰源来分别说明：二极管的反向恢复时间有较大的功率损耗，为了散热往往需要安装散热意以下几：引起的干扰。高频整流回路中的整流二极管正向器或直接安装在电源底板上。器件安装时需要导印制板布局时，要将模拟电路区和数字电路导通时有较大的正向电流流过，在其受反偏电压热陛能好的绝缘片进行绝缘，这就使器件与底板区合理地分开，电源和地线单独引出，电源供给处而转向截止时，由于ＰＮ结中有较多的载流子积和散热器之间产生了分布电容，开关电源的底板汇集到一点；ＰＣＢ布线时，高频数字信号线要累，因而在载流子消失之前的一段时间里，电流会是交流电源的地线，因而通过器件与底板之间的用短线，主要信号线最好集中在ＰｃＢ板中心，反向流动，致使载流子消失的反向恢复电流急遽分布电容将电磁干扰耦合到交流输入端产生共模同时电源线尽可能远离高频数字信号线或用地线减少而发生很大的电流变化（ｉＯｄｄ。／可以根据耦合系数来布线，尽量减少干扰，解决这个问题的办法是采用两层绝缘片之隔开。其次，开关管工作时产生的谐波干扰。功率开关管间夹一层屏蔽片，并把屏蔽片接到直流地上，割断干扰耦合。在导通时流过较大的脉冲电流。例如芷激型、推挽了射频干扰向输入电网传播的途径。为了抑制开印制板的电源线和地线印制条尽可能宽，以型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近关电源产生的辐射，电磁干扰对其他电子设备的减小线阻抗，从而减小公共阻抗引起的干扰噪声。似为矩形波，其中含有丰富的高次谐波分量。当采影响，可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽器件多选用贴片元件和尽可能缩短元件的引用零电流、零电压开关时，这种谐波干扰将会很罩，然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接为脚度，以减小元件分布电感的影响。在电源端尽可小。另外。功率开关管在截止期间，高频变压器绕体，就能对电磁场进行有效的屏蔽。电源某些部能靠近器件接人滤波电容，以缩短开关电流的流组漏感引起的电流突变，也会产生尖峰干扰。分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。例如，静通途径，如用ｌＦ铝电解和ｎ１Ｆ电容并联０交流输入回路产生的干扰。无工频变压器的电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰；电磁屏接在电源脚上。于高速数字Ｉ对ｃ的电源端可以用开关电源输＾端整流管在反向恢复期间会引起高蔽用的导体厉上可以不接地，但不接地的屏蔽钽电解电容代替铝电解电容，因为钽电解的对地狈４频衰减振荡产生干扰。导体时常增强静电耦合而产生所谓“ 负静电屏蔽” 阻抗比铝电解小得多。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量，效应，所以仍以接地为好，这样使电磁屏蔽能同时７结论通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干发挥静电屏蔽的作用。电路的公共参考点与大地产生开关电源电磁干扰的因素还很多，抑制扰称之为传导干扰；而渚波和寄生振荡的能量。通相连，可为信号回路提供稳定的参考电位。因此，电磁干扰还有大量的工作。全面抑制开关电源的过输入输出线传播时，都会在空问产生电场和磁系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考各种噪声会使开关电源得到更广泛的应用。场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。地线各自形成接地母线后，最终都与大地相连。参考文献２联电源Ｅ的托ＭＩ在电路系统设计中应遵循 “ —点接地”的原ｆ元玲．１１曾浅谈开关电源电磁干扰的押制措施作为工作于开关状态的能量转换装置。开关则，如果形成多点接地，会出现闭合的接地环路，科技创新导报，２］电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度当磁力线穿过该回路时将产生磁感应噪声，实际［刘志雄浅议开关电源的干扰源湖南农机，１较大；干扰源主要集中在功率开关期间以及与之上很难实现“ 一点接地” 。因此，为降低接地阻抗，ｆ周邦雄实用电源技术手册。３相连的散热器和高频变压器。相对于数字电路干消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地，扰源的位置较为清楚；开关频率不高（从几十千赫利用—个导电平面（底板或多层印制板电路的导和数兆赫兹），主要的干扰形式为传导干扰和近场电平面层等）作为参考地，需要接地的各部分就近干扰；而印刷线路板（走线通常采用手工接到该参考地上。ＰｃＢ）为进一步减小接地回路的压降，布线，具有更大的随意性，这增加了ＰｃＢ分布参可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高

开关电源电磁干扰(EMI)抑制措施总结

摘要：开关电源的电磁干扰对电子设备的性能影响很大，因此，各种标准对抑制电源设备电磁干扰的要求已越来越高。

对开关电源中电磁干扰的产生机理做了简要的描述，着重总结了几种近年提出的新的抑制电磁干扰的方法，并对其原理、应用做了简单介绍。

1 引言随着电子设备的大量应用，电源在这些设备中的地位越来越重要，而开关变换器由于体积小、重量轻、效率高等特点，在电源中占的比重越来越大。

开关电源大多工作在高频情况下，在开关器件的开关过程中，寄生元件（如寄生电容、寄生电感等）中能量的高频变化产生了大量的电磁干扰（ ElectromagneticInterference ， EMI ）。

EMI 信号占有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经过在电路、空间中的传导和辐射，污染了周围的电磁环境，影响了与其它电子设备的电磁兼容（ ElectromagneticCompatibility ）性。

随着近年来各国对电子设备的电磁干扰和电磁兼容性能要求的不断提高，对电磁干扰以及新的抑制方法的研究已成为开关电源研究中的热点。

本文对电磁干扰产生、传播的机理进行了简要的介绍，重点总结了几种近年来提出的抑制开关电源电磁干扰产生及传播的新方法。

2 电磁干扰的产生和传播方式开关电源中的电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰两种。

通常传导干扰比较好分析，可以将电路理论和数学知识结合起来，对电磁干扰中各种元器件的特性进行研究；但对辐射干扰而言，由于电路中存在不同干扰源的综合作用，又涉及到电磁场理论，分析起来比较困难。

下面将对这两种干扰的机理作一简要的介绍。

2.1传导干扰的产生和传播传导干扰可分为共模（ CommonMode CM ）干扰和差模（ DifferentialMode DM ）干扰。

由于寄生参数的存在以及开关电源中开关器件的高频开通与关断，使得开关电源在其输入端（即交流电网侧）产生较大的共模干扰和差模干扰。

2.1.1 共模（ CM ）干扰变换器工作在高频情况时，由于 dv/dt 很高，激发变压器线圈间、以及开关管与散热片间的寄生电容，从而产生了共模干扰。

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emi电路原理

开关电源emi电路原理
开关电源EMI电路是指用来抑制电磁干扰（EMI）的电路。

开关电源是一种使用开关元件（如晶体管或MOSFET）工作
的电源，通过周期性地开关电流来提供电能。

开关电源会产生一定的电磁干扰，主要原因有以下几点：
1. 开关元件的快速开关会引起电压和电流的急剧变化，导致高频谐波成分的产生；
2. 开关电源中的变压器和电感器会产生磁场，进一步引起电磁辐射；
3. 开关电源中的电容器会产生串扰电容耦合，导致干扰信号的传导。

为了抑制开关电源的电磁干扰，可以采取以下措施：
1. 在开关电源输入端添加滤波器，用来抑制高频噪声，常见的滤波器包括电容滤波器和电感滤波器；
2. 设计合适的开关元件驱动电路，减小开关元件的开关速度，从而减小高频谐波的产生；
3. 采用引入屏蔽外壳或屏蔽包围电路等的屏蔽手段，减小电磁辐射；
4. 采用良好的地线布局和接地措施，降低地线电阻和噪声干扰；
5. 使用高频绕线技术和特殊布板设计，减少电感和电容器之间的串扰。

通过以上措施，可以有效地抑制开关电源产生的电磁干扰，提高电源的抗干扰能力，确保设备的正常运行。

开关电源常见尖峰的产生原因和抑制方法

开关电源的尖峰干扰及其抑制电源纹波会干扰电子设备的正常工作，引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障，给生产和科研酿成难以估量的损失，因此必须采取措施加以抑制。

产生尖峰的原因很多，以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析，并总结出几种有效的抑制措施。

2滤波电路为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。

2.1电源进线端滤波器在电源进线端通常采用如图1所示电路。

该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。

图中各元器件的作用：（1）L1,L2,C1用于滤除差模干扰信号。

L1,L2磁芯面积不宜太小，以免饱和。

电感量几毫亨至几十毫亨。

C1为电源跨接电容，又称X电容。

用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。

电容量取0.22μF～0.47μF。

（2）L3，L4，C2，C3用于滤除共模干扰信号。

L3，L4要求圈数相同，一般取10，电感量2mH左右。

C2，C3为旁路电容，又称Y电容。

电容量要求2200pF左右。

电容量过大，影响设备的绝缘性能。

在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。

电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。

故对差模信号电感L3、L4不起作用（见图2），但对于相线与地线间共模信号，呈现为一个大电感。

其等效电路如图3所示。

由等效电路知：令L1=L2=M=L，UN=RCI1同时RC RL，则：图1电源进线端滤波电路(1)一般ωL RL，则：。

式（1）表明，对共模信号Ug而言，共模电感呈现很大的阻抗。

2.2输出端滤波器输出端滤波器大都采用LC滤波电路。

其元件选择一般资料中均有。

为进一步降低纹波，需加入二次LC滤波电路。

LC滤波电路中L值不宜过大，以免引起自激，电感线圈一般以1～2匝为宜。

电容宜采用多只并联的方法，以降低等效串联电阻。

同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。

图2共模电感对差模信号不起作用如果加入滤波器后，效果仍不理想，则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。

开关电源的电磁干扰解决方法

输出整流二极管的反向恢复问题可以通过在输出整流管上串联一个饱和电感来抑制，，饱和电感Ls与二极管串联工作。饱和电感的磁芯是用具有矩形BH曲线的磁性材料制成的。同磁放大器使用的材料一样，这种磁芯做的电感有很高的磁导率，该种磁芯在BH曲线上拥有一段接近垂直的线性区并很容易进入饱和。实际使用中，在输出整流二极管导通时，使饱和电感工作在饱和状态下，相当于一段导线；当二极管关断反向恢复时，使饱和电感工作在电感特性状态下，阻碍了反向恢复电流的大幅度变化，从而抑制了它对外部的干扰。
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。

开关电源电磁干扰研究

378学术性实践性理论性科学教育家2008年5月第5期圆开关电源电磁干扰研究张艳蕾朱高峰(湖南人文科技学院湖南娄底417001)【摘要】开关电源应用越来越广泛。

但产生的电磁干扰严重影响开关电源效牢及其使用。

本文分析了开关电源产生电磁干扰的主要原因，并重点给出了相应的抑制措施．以提高开关电源的电磁兼容性。

【关键词】开关电源I电磁干扰；抑制l耦合随着开关电源技术的不断发展和日趋成熟，各个应用领域对开关电源的需求也不断增长．但开关电源中所吉纹波较大。

瞬态响应较差，易产生较强的EM I(电磁干扰：El ect r o M agne t i c Int e rf er ence)，对电网、通讯设备和电子产品造成干扰。

因此．抑制开关电源本身的电磁噪声，同时提高其对电磁干扰的抗扰性，以保证电子设备能够长期安全可靠地工作，是开发和设计开关电源的一个重要课题。

1开关电源产生电磁干扰的原因1．1开关回路的噪声。

电源工作时，开关管处于高频通断状态，则前级滤波电容C、脉冲变压器初级线圈、开关管构成高频开关电流环路．其周期性的电流(di／dt特别大)．从频域来说会含有丰富的谐波成分，产生较大的辐射噪声；同时。

因开关管的负载是脉冲变压器的初级线圈。

是感性负载，所以在开关管通断时，脉冲变压器的初级线圈会感应出较高的脉冲电压，也即我们说的浪涌电压(dv／dt特别大)，也含有丰富的谐波成分。

一方面，它们通过电源线以共模、差模的形式向外传导．同时，还向周围空间辐射出噪声。

1．2高频变压器。

开关管负载为高频变压器初级线圈，是感性负载。

在开关导通瞬间．初级线圈产生很大的涌流，并在初级线圈的两端出现较高的浪涌尖峰电压；在开关管断开瞬间．由于初级线圈的漏磁通，致使一部分能量没有从一次线圈传输到二次线圈，储藏在电感中的这部分能量将和集电极电路中的电容、电阻形成带有尖峰的衰减振荡，叠加在关断电压上，形成关断尖峰电压。

这种电源电压中断会产生与初级线圈接通时一样的磁化冲击电流瞬变，这个噪声会传导到输入输出端，形成传导干扰．重者有可能击穿开关管。

开关电源的电磁干扰及其滤波措施

开关电源的电磁干扰及其滤波措施1引言开关电源与线性稳压电源相比，具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等特点，广泛用于计算机及外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域。

但开关电源的突出缺点是产生较强的电磁干扰(EMI)。

EMI信号既占有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经传导和辐射会污染电磁环境，对通信设备和电子仪器造成干扰。

如果处理不当，开关电源本身就会变成一个干扰源。

随着电子产品的电磁兼容性(EMC)日益受到重视，抑制开关电源的EMI，提高电子产品的质量，使之符合有关EMC标准或规范，已成为电子产品设计者越来越关注的问题。

2开关电源产生EMI的原理开关电源产生EMI的因素较多，其中由基本整流器产生的电流高次谐波干扰和变压器型功率转换电路产生的尖峰电压干扰是主要因素。

它们所以产生于电源装置的内部，是由于开关电源中的二级管和晶体管在工作过程中产生的跃变电压和电流，通过高频变压器、储能电感线圈和导线以及系统结构、元件布局等而造成的。

基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。

这是因为正弦波通过整流器后不再是单一频率的电流，而是变成单向脉动电源，此电流波形分解为一直流分量和一系列频率不同的交流分量之和。

实验结果表明，较高的谐波(特别是高次谐波)会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰，一方面使接在其前端电源线上的电流波形发生畸变，另一方面通过电源线产生射频干扰，使接收机等产生噪声。

变压器型功率转换电路是实现变压、变频以及完成输出电压调整的部件，是开关稳压电源的核心，主要由开关管和高频变压器组成。

它产生的尖峰电压是一种有较大辐度的窄脉冲，其频带较宽且谐波比较丰富。

产生这种脉冲干扰的主要原因是：(1) 开关功率晶体管感性负载是高频变压器或储能电感。

在开关管导通的瞬间，变压器初级出现很大的电流，它在开关管过激励较大时，将造成尖峰噪声。

这个尖峰噪声实际上是尖脉冲，轻者造成干扰，重者有可能击穿开关管。

(2) 由高频变压器产生的干扰。

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。

高频开关电源电磁干扰

内容摘要现代电子、通信技术的发展对电源的要求越来越高。

高频开关电源以其体积小、重量轻、变换效率高等优点，广泛应用于家电、计算机、通信、控制等设备中。

但高频开关电源固有的高频辐射及传导的电磁干扰发射对开关电源效率及使用的影响已成为人们关注的热点。

因此，本文主要研究了高频开关电源电磁干扰及其抑制措施。

论文首先介绍了开关电源的概念、高频开关电源电磁干扰产生的原因，并综述了高频开关电源的发展趋势，其次具体探讨了抑制高频开关电源电磁干扰的措施。

关键词：高频开关电源；电磁干扰；抑制措施目录内容摘要 (I)引言 (3)1 高频开关电源电磁干扰产生的原因分析 (4)1.1 开关电源的定义 (4)1.2 高频开关电源的电磁干扰分析 (4)1.3 高频开关电源的发展趋势 (5)2 高频开关电源的电磁干扰的抑制措施 (8)2.1 抑制开关电源中各类电磁干扰源 (8)2.2 破坏电磁干扰传输途径 (8)2.3 其它解决方法 (10)3 高频开关电源电子干扰滤波的分析与仿真 (11)3.1 研究方法和实验方案 (11)3.2 开关电源电磁干扰的仿真 (12)结论 (14)参考文献 (15)引言开关电源由于具有体积小、重量轻、效率高、稳压范围宽等许多优点，己经广泛应用于计算机及其外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域。

然而，开关电源自身产生的各种噪声干扰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，不仅对与通信电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰，同时对由通信电源供电的其它设备产生干扰，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。

因此，只有提高开关电源的电磁兼容性，才能发挥开关电源的更大优势，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。

1 高频开关电源电磁干扰产生的原因分析1.1 开关电源的定义开关电源是作为线性稳压电源的一种替代物出现的，开关电源这一称谓也是相对于线性稳压电源而产生的。

开关电源的电磁干扰产生原因及抑制方法

在图２（ｂ）中，当功率开关器件饱和状态向截止状态的转换瞬间，由于电压瞬变ｄｖ／ｄｔ经二极管Ｄ向电容Ｃ充电，同时集电极电流ｉｃ逐渐减少。由于电容Ｃ两端电压不能突变，所以有效地限制了功率开关器件集电极电压上升率ｄｖ／ｄｔ，也避免了集电极电压Ｕｃ和集电极电流ｉｃ同时达到最大值。并联ＲＣ吸收电路实现了吸收这个尖峰电势的目的。当功率开关器件由截止状态向饱和状态的转换瞬间，由于电流瞬变ｄｉ／ｄｔ，电容Ｃ通过电阻Ｒ和开关管放电，将其储存的电势尖峰能量随之泻放。ＲＣ吸收电路中的ＲＣ参数应与所用的电路匹配，通常电容器Ｃ为０．１～１ μｆ，电阻Ｒ为１０￣几百欧姆。
３二次整流电路产生ＥＭＩ原因分析和抑制方法
３．１二次整流电路产生ＥＭＩ原因分析理想整流二极管加反向电压时没有反向电流通
过，即处于截止状态。而实际上整流二极管正向导通时，电荷被积累在ＰＮ结内，当整流二极管加反向电压时，ＰＮ结内积累的电荷将急剧释放而形成一个反向恢复电流（发生电流瞬变ｄｉ／ｄｔ），恢复至零的快慢与结电容等因素有关，并且与变压器漏感、分布电感等寄生电感产生较强烈的高频衰减振荡。据电磁理论可知，电流瞬变所产生的感应电压Ｅ的大小和电流瞬变ｄｉ／ｄｔ、寄生电感Ｌ成正比。
滤波电容的大小选择跟输入电流、整流波频率和电压纹波峰峰值等有关。实践证明输入滤波电容的大小可由Ｃｉｎ＝０．３Ｉｉｎ（ａｖ）／（ｆｕｒｉｐｐｌｅ（ｐ－ｐ））进行估算，其中Ｃｉｎ为输入滤波电容，Ｉｉｎ（ａｖ）为最大平均输入电流，ｆ为整流频率，ｕｒｉｐｐｌｅ（ｐ－ｐ）为输入滤波电容上的电压纹波峰峰值。

开关电源的电磁干扰及抑制措施

【献标识码】Ａ文
开关电源由于具有体积小、重量轻、效率高、稳压范围宽等许多优点，己经广泛应用于计算机及其外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域。然而，开关电源自身产生的各种噪声干扰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，不仅对与通信电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰，同时对由通信电源供电的其它设备产生干扰，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。因此，只有提高开关电源的电磁兼容性，才能发挥
部分能量将和开关管本身的极间电容、电阻形成带有尖峰的
开关电源的更大优势，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。
（）开关电源电磁干扰分析一
１电源线引入的电磁干扰．
电源线干扰是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着
图１输入电压电流波形
３开关电路产生的干扰．
如图２所示开关电路是开关电源的核心也是主要的干扰ａ源之一，它主要由开关管和高频变压器组成。开关电源产生电磁干扰最根本的原因，就是其在工作过程中产生的高ｄ／ｔｉｄ和高ｄ／ｔｖｄ，频带较宽且谐波丰富。它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源，工频整流滤波使用的大电容充电放电、开关管高频工作时的电压切换、输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。（）开关管及变压器产生的干扰１开关管是开关电源的核心器件，同时也是干扰源。其工作频率直接与电磁干扰的强度相关。随着开关管的工作频率升高，开关管电压、电流的切换速度加快，其传导干扰和辐射干扰也随之增加。在开关管导通瞬间，变压器初级线圈产生很大的涌流，并在初级线圈的两端出现较高的浪涌尖峰电压；在开关管断开瞬间，由于初级线圈的漏磁通，致使一部分能量没有从一次线圈传输到二次线圈，储藏在漏感中的这

开关电源的尖峰处理及其抑制方法

开关电源的尖峰处理及其抑制方法电源纹波会干扰电子设备的正常工作，引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障，给生产和科研酿成难以估量的损失，因此必须采取措施加以抑制。

产生尖峰的原因很多，以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析，并总结出几种有效的抑制措施。

2滤波电路为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。

2.1电源进线端滤波器在电源进线端通常采用如图1所示电路。

该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。

图中各元器件的作用：（1）L1,L2,C1用于滤除差模干扰信号。

L1,L2磁芯面积不宜太小，以免饱和。

电感量几毫亨至几十毫亨。

C1为电源跨接电容，又称X电容。

用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。

电容量取0.22μF～0.47μF。

（2）L3，L4，C2，C3用于滤除共模干扰信号。

L3，L4要求圈数相同，一般取10，电感量2mH左右。

C2，C3为旁路电容，又称Y电容。

电容量要求2200pF左右。

电容量过大，影响设备的绝缘性能。

在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。

电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。

故对差模信号电感L3、L4不起作用（见图2），但对于相线与地线间共模信号，呈现为一个大电感。

其等效电路如图3所示。

由等效电路知：令L1=L2=M=L，UN=RCI1同时RC RL，则：图1电源进线端滤波电路(1)一般ωL RL，则：。

式（1）表明，对共模信号Ug而言，共模电感呈现很大的阻抗。

2.2输出端滤波器输出端滤波器大都采用LC滤波电路。

其元件选择一般资料中均有。

为进一步降低纹波，需加入二次LC滤波电路。

LC滤波电路中L值不宜过大，以免引起自激，电感线圈一般以1～2匝为宜。

电容宜采用多只并联的方法，以降低等效串联电阻。

同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。

图2共模电感对差模信号不起作用如果加入滤波器后，效果仍不理想，则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。

高频开关电源中的电磁干扰问题及抑制措施

高频开关电源中的电磁干扰问题及抑制措施中国人民解放军78156部队重庆市九龙坡区 400039摘要：高频开关电源，在电力系统中属于比较常用的电气设备,也叫开关型整流器。

它的开关频率在50-100kHz可控范围内,主要是在IGBT或MOSFET的帮助下完成高频工作,具有运行稳定和高效率的特点，但同时也会受到电磁干扰的问题困扰。

本文通过对电磁干扰的成因及产生的机理进行分析，探讨能够抑制高频开关电源中的电磁干扰问题的有效策略，以供参考。

关键词：高频开关电源；电磁干扰；抑制措施前言：在电力系统中，由于开关电源本身重量轻、体积小和效率高的特点，被广泛应用在家用电器、计算机、通信、自动控制等电子设施设备上。

同时由于在高频条件下，开关电源工作会产生一定强度的电磁干扰，经过辐射和传导的过程，对周围的电磁环境造成一定程度的污染，进而影响电子设备的使用。

一、电磁干扰的类型在高频开关电源中，电磁干扰的来源主要来自两个方面，即设备电源自己内部出现的电磁干扰，以及设备外的电磁干扰。

设备外的电磁干扰，主要包括电磁脉冲(EMP)干扰、电网中的电磁干扰和静电放电(ESD)干扰等，而在高频开关电源的设备内部，产生电磁干扰的原因，主要是高频变压器、整流器等各种器件。

二、电磁干扰的成因由于高频开关电源本身就是个干扰源，这是由其原理所决定的。

在经过整流时，高频开关电源通过把交流电变成直流电，采用DC/AC变换技术，变成高频，经过滤波电路，滤去电流中输出电压中存在的纹波，可以使直流电压更加稳定。

但是在实现电流转换过程里，难以避免会出现许多谐波干扰问题。

此外，由于变压器存在漏电感应，与输出二极管的反向恢复电流所形成的尖峰，也存在一定的电磁干扰。

三、高频开关电源电磁干扰问题和机理（一）开关电路在高频开关电源中，开关电路既是重要的核心部分，也是主要电磁干扰源。

开关电路一般由两个组成部分。

一是道额雌花冲击电流瞬变，属于传感型的电磁干扰。

对变压器初级和配电系统形成一定影响，使电网收到谐波干扰，影响电气设备的正常运行[2]。

反激开关电源问题解决措施

反激开关电源问题解决措施激开关电源是一种常见的电源转换方式，具有高效率、小体积和大功率特点，广泛应用于各种电子设备中。

然而，由于其工作原理的特殊性，也存在着一些问题，如电磁干扰、热量过高、噪音大等。

本文将围绕这些问题提出相应的解决措施。

首先是电磁干扰问题。

激开关电源工作时，会产生高频电流和高频噪声，对周围的其他电子设备产生干扰。

针对这个问题，可以采取以下几个解决措施。

1. 优化线路布局：在设计电路板时，合理布局各个元件之间的距离，减小互相之间的电磁干扰。

同时，应尽量将高频信号的传输线路和低频信号的传输线路分开，减少相互干扰。

2. 添加滤波器：在输入和输出端口添加适当的滤波器，可以有效地滤除高频噪声，并减少干扰。

常见的滤波器有LC滤波器和脉冲变压器，能够通过消除回路共振或提供额外的电感来抑制噪声。

3. 外壳屏蔽：对于特别敏感的设备，可以在电源的外壳和线路之间添加合适的屏蔽层，有效地隔绝电磁干扰的传播。

其次是激开关电源热量过高问题。

由于激开关电源工作时会产生较多的热量，如果散热不良，可能会导致设备损坏。

为了解决这个问题，可以采取以下几个措施。

1. 散热设计：在电源的电路板上布置合理的散热元件，如散热片、散热鳍片等，以增加散热面积和散热效果。

如果设备的空间够大，还可以加装散热风扇来提高散热效果。

2. 优化元件选择：选择低损耗的开关管和电容，减少能量的损失和热量的产生。

此外，还可以选择工作频率更高的开关电源，因为频率越高，电源的体积就越小，相同功率下热量产生较少。

3. 合理布局：在设备设计中，应合理布局各个元件和线路，避免堆积，以便热量能够得到有效传导和散发。

另外，噪音问题也是激开关电源常见的一个问题。

激开关电源工作时，会产生一定的噪音，影响设备的稳定性和使用效果。

要解决这个问题，可以采取以下几个手段。

1. 优化电源设计：在设计电源时，应采用合适的开关管和电容，以减少电源开关时产生的噪声。

此外，还可以采取一些降低噪电流的措施，如增大电容容值、提高滤波效果等。

开关电源的电磁干扰及噪声抑制方法

开关电源的电磁干扰及噪声抑制方法开关电源是现代电子应用中常见的一种电源形式，其工作原理是通过开关管开关控制输入电压的大小和频率以实现电压转换。

但是，开关电源在工作过程中会产生电磁干扰和噪声，对其他电子设备的正常工作产生影响。

因此，为了抑制开关电源的电磁干扰和噪声，在设计和使用开关电源时需要采取一些措施。

首先，开关电源产生的电磁干扰主要包括导向式干扰和辐射式干扰。

导向式干扰是指开关电源通过引线或线路对周围设备产生的电磁干扰，辐射式干扰是指开关电源通过电磁波辐射对周围设备产生的干扰。

对于导向式干扰，可以采取以下措施进行抑制：1.滤波器：在开关电源的输入和输出端加装滤波器，用于滤除高频噪声和电磁干扰。

常用的滤波器有LC滤波器、RC滤波器和Pi型滤波器等。

2.输入电源线路的处理：尽量缩短输入电源线路的长度，采用屏蔽线材，减小电磁干扰的传播路径。

同时，在输入电源线上添加额外的滤波电容和电感，抑制高频噪声。

3.地线处理：通过合理布置地线，减小接地电阻，提高地线的抗干扰能力。

将开关电源的地线与其他设备的接地点连接，共用同一个地线。

对于辐射式干扰，可以采取以下措施进行抑制：1.屏蔽：在开关电源的外壳上添加金属屏蔽罩，减少电磁辐射。

金属屏蔽罩应与开关电源的地线连接，以形成完整的屏蔽。

2.PCB设计：在开关电源的PCB板设计中，合理布局信号和电源线路，减小线路的长度。

同时，采用地平面和电源平面屏蔽，减少信号线和电源线的交叉和干扰。

3.使用低频率开关管：低频率工作的开关管辐射干扰较小，可以有效降低开关电源的电磁辐射干扰。

此外1.选择合适的元器件：选用带有防干扰措施的元器件，如具有抗干扰特性的电解电容和电感器件，减小干扰的产生和传播。

2.电源输出滤波：在开关电源的输出端添加滤波电容和电感，减小输出电压的纹波和噪声。

3.接地处理：通过合理的接地设计和连接方式，减小接地电阻，提高接地抗干扰能力。

4.EMI滤波器：在开关电源的输入端和输出端加装EMI滤波器，进一步滤除高频噪声和电磁干扰。

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本文先分析了开关电源产生电磁干扰的机理, ,就目前几种有效的开关电源电磁干扰措施进行了分析比较，并为开关电源电磁干扰的进一步研究提出参考建议。

目前，许多大学及科研单位都进行了开关电源EMI（Electromagnetic Interference）的研究，他们中有些从EMI产生的机理出发，有些从EMI 产生的影响出发，都提出了许多实用有价值的方案。

这里分析与比较了几种有效的方案，并为开关电源EMI 的抑制措施提出新的参考建议。

一、开关电源电磁干扰的产生机理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。

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。

当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。

另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。

3、交流输入回路产生的干扰无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。

开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。

这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。

4、其他原因元器件的寄生参数，开关电源的原理图设计不够完美，印刷线路板（PCB）走线通常采用手工布置，具有很大的随意性，PCB的近场干扰大，并且印刷板上器件的安装、放置，以及方位的不合理都会造成EMI干扰。

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。