开关电源电磁干扰分析及抑制
开关电源电磁干扰及其抑制技术研究
开关电源电磁干扰及其抑制技术研究开关电源电磁干扰是指在开关电源的工作过程中，由于电流的开关过程产生的电磁波辐射以及电源回路内部的高频噪声等因素，对周围电子设备和通信系统等产生的干扰。
这种干扰不仅会影响到开关电源自身的正常工作，而且还会对其它电子设备和系统产生不可忽视的影响，甚至引发严重的故障。
因此，研究开关电源电磁干扰及其抑制技术具有重要的理论和应用价值。
开关电源本身的工作原理决定了其在工作过程中会产生很高频率的开关波形，并伴随较大的电流急变。
这些急变的电流和电压波形会通过电源开关器件和电源回路上的导线辐射出去，形成电磁波辐射。
此外，开关电源内部的高速开关元件的开关过程会带来较高的开关频率噪声，也会导致系统内部的高频噪声。
这些干扰源的存在导致了开关电源电磁干扰的发生。
为了抑制开关电源电磁干扰，可以从以下几个方面着手进行研究和技术应用。
首先，可以从电源开关器件的选用和设计上入手。
对于开关电源来说，开关器件在工作过程中的开关速度需要尽量快，以减少器件转换过程中的损耗。
但是快速开关也会带来更高频率的电磁辐射。
因此，选择低辐射的开关器件以及合理的开关频率是减少电磁干扰的重要手段。
其次，可以通过合理设计电源回路和电源线路布局来减少电磁辐射。
合理布局电源线路可以减少电源回路的高频噪声对周围系统的干扰。
电源回路设计需要采用抗干扰的滤波电容和电感，减少电磁辐射。
此外，还可以利用开关电源自身的工作原理进行抗干扰设计。
比如，采用恰当的抗干扰技术对开关电源进行滤波和补偿，抑制高频噪声和电磁波辐射。
例如，采用电源输入端的滤波电容和电感，将电磁波辐射降低到最低水平。
最后可以采用外部的抑制技术对开关电源进行干扰抑制。
例如，采用EMI滤波器、磁珠、屏蔽罩等器件，将电磁干扰源隔离开来，减少对周围系统的干扰。
总之，开关电源电磁干扰及其抑制技术的研究对提高开关电源的质量和系统的稳定性具有重要意义。
通过在开关电源的设计和布局中合理应用这些干扰抑制技术，可以有效减少电磁波辐射和高频噪声对系统的干扰，提高系统的工作可靠性和稳定性。
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。
电源电磁干扰分析及其抑制
电源电磁干扰分析及其抑制电源电磁干扰分析及其抑制摘要：在介绍反激式开关电源及其性能的基础上，讨论了该电源中的网侧谐波及抑制，开关缓冲、光电隔离等问题。
关键词：噪声；高次谐波；电磁干扰引言功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。
开关频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。
如何减小产品的EMI，使其顺利通过FCC或IEC1000等EMC标准论证测试，已成为目前急须解决的问题。
图11 EMI分析具体电路如图1所示。
输入为交流220V，经功率二极管整流桥变为直流作为反激变换器的输入，输出为三组直流：＋5V，15V，12V，另外有一辅助电源5V，(范文先生网收集整理)用来给光耦PC817供电。
控制电路用反馈控制，选用TOPSwicth系列的TOP223Y芯片。
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。
开关电源的干扰按噪声源种类分为尖峰干扰和谐波干扰两种。
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。
本电路中，交流输入电压Ui经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压，经电容C12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。
如图2所示。
由图2中电流波形可知，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。
2 EMI的抑制2.1 高次谐波的抑制在电路中采用共模扼流圈L11来抑制高次谐波。
对开关电源二根进线而言，存在共模干扰和差模干扰，如图3（a）及图3（b）所示。
在差模干扰信号作用下，干扰源产生的电流i，在磁芯中产生方向相反的磁通Φ，磁芯中等于没有磁通，线圈电感几乎为零。
因此不能抑制差模干扰信号。
在共模干扰信号作用下，两线圈产生的磁通方向相同，有相互加强的作用，每一线圈电感值为单独存在时的两倍。
开关电源的干扰分析及其抑制措施
2 开关电源干扰耦合途径开关电源干扰耦合途径有两种方式：一种是传导耦合方式，另一种是辐射耦合方式。2．1 传导耦合传导耦合是骚扰源与敏感设备之间的主要耦合途径之一。传导耦合必须在骚扰源与敏感设备之间存在有完整的电路连接，电磁骚扰沿着这一连接电路从骚扰源传输电 磁骚扰至敏感设备，产生电磁干扰。按其耦合方式可分为电路性耦合、电容性耦合和电感性耦合。在开关电源中，这3种耦合方式同时存在，互相联系。2．1．1 电路性耦合电路性耦合是最常见、最简单的传导耦合方式。其又有以下几种：1）直接传导耦合导线经过存在骚扰的环境时，即拾取骚扰能量并沿导线传导至电路而造成对电路的干扰。2）共阻抗耦合由于两个以上电路有公共阻抗，当两个电路的电流流经一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路，这就是 共阻抗耦合。形成共阻抗耦合骚扰的有电源输出阻抗、接地线的公共阻抗等。2 .1．2 电容性耦合电容性耦合也称为电耦合，由于两个电路之生的尖峰电压是一种有较大幅度的窄脉冲，其频间存在寄生电容，使一个电路的电荷通过寄生电容影响到另一条支路。2.1.3 电感性耦合电感性耦合也称为磁耦合，两个电路之间存在互感时，当干扰源是以电源形式出现时，此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰。2．2 辐射耦合通过辐射途径造成的骚扰耦合称为辐射耦合。辐射耦合是以电磁场的形式将电磁能量从骚扰源经空间传输到接受器。通常存在4种主要耦合途径：天线耦合、导线感 应耦合、闭合回路耦合和孔缝耦合。2．2．1 天线与天线间的辐射耦合在实际工程中，存在大量的天线电磁耦合。例如，开关电源中长的信号线、控制线、输入和输出引线等具有天线效应，能够接收电磁骚扰，形成天线辐射耦合。2．2．2 电磁场对导线的感应耦合开关电源的电缆线一般是由信号回路的连接线、功率级回路的供电线以及地线一起构成，其中每一根导线都由输入端阻抗、输出端阻抗和返回导线构成一个回路。因 此，电缆线是内部电路暴露在机箱外面的部分，最易受到骚扰源辐射场的耦合而感应出骚扰电压或骚扰电流，沿导线进入设备形成辐射骚扰。2．2．3 电磁场对闭合回路的耦合电磁场对闭合回路的耦合是指回路受感应最大部分的长度小于波长的1／4。在辐射骚扰电磁场的频率比较低的情况下，辐射骚扰电磁场与闭合回路的电磁耦合。2．2．4 电磁场通过孔缝的耦合电磁场通过孔缝的耦合是指辐射骚扰电磁场通过非金属设备外壳、金属设备外壳上的孔缝、电缆的编织金属屏蔽体等对其内部的电磁骚扰。3 抑制干扰的一些措施形成电磁干扰的三要素是骚扰源、传播途径和受扰设备。因而，抑制电磁干扰也应该从这三方面人手，采取适当措施。首先应该抑制骚扰源，直接消除干扰原因；其 次是消除骚扰源和受扰设备之间的耦合和辐射，切断电磁干扰的传播途径；第三是提高受扰设备的抗扰能力，减低其对噪声的敏感度。目前抑制干扰的几种措施基本 上都是用切断电磁骚扰源和受扰设备之间的耦合通道。常用的方法是屏蔽、接地和滤波。1）采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰，即用电导率良好的材料对电场进行屏蔽，用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽。屏蔽有两个目的，一是限 制内部辐射的电磁能量泄漏出，二是防止外来的辐射干扰进入该内部区域。其原理是利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用。为了抑制开关电源产生的辐 射，电磁骚扰对其他电子设备的影响，可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩，然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接为一体，就能对电磁场进行有效的屏 蔽。2）所谓接地，就是在两点间建立传导通路，以便将电子设备或元器件连接到某些叫作“地”的参考点上。接地是开关电源设备抑制电磁干扰的重要方法，电源某些 部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则，如果形成多点接地，会出现闭合的接地环路，当磁力线穿过该环路时将产 生磁感应噪声。实际上很难实现“一点接地”，因此，为降低接地阻抗，消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地，利用一个导电平面作为参考地，需要接地的 各部分就近接到该参考地上。为进一步减小接地回路的压降，可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高频共存的电路系统中，应分别将低频电路、高频电路、 功率电路的地线单独连接后，再连接到公共参考点上。3）滤波是抑制传导干扰的有效方法，在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。EMI滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元，可以抑制来自电网 的干扰对电源本身的侵害，也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。在滤波电路中，还采用很多专用的滤波元件，如穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁 环，它们能够改善电路的滤波特性。恰当地设计或选择滤波器，并正确地安装和使用滤波器，是抗干扰技术的重要组成部分。选择滤波器时要注意以下几点：（1）明确工作频率和所要抑制的干扰频率，如两者非常接近，则需要应用频率特性非常陡峭的滤波器，才能把两种频率分开；（2）保证滤波器在高压情况下能够可靠地工作；（3）滤波器连续通以最大额定电流时，其温升要低，以保证在该额定电流连续工作时，不破坏滤波器中元件的工作性能；（4）为使工作时的滤波器频率特性与设计值相符合，要求与它连接的信号源阻抗和负载阻抗的数值等于设计时的规定值：（5）滤波器必须具有屏蔽结构，屏蔽箱盖和本体要有良好的电接触，滤波器的电容引线应尽量短，最好选用短引线低电感的穿心电容；（6）要有较高的工作可靠性，因为作防护电磁干扰用的滤波器，其故障往往比其他元器件的故障更难找。安装滤波器时应注意以下几点：（1）电源线路滤波器应安装在离设备电源人口尽量靠近的地方，不要让未经过滤波器的电源线在设备框内迂回；（2）滤波器中的电容器引线应尽可能短，以免因引线感抗和容抗在较低频率上谐振；（3）滤波器的接地导线上有很大的短路电流通过，会引起附加的电磁辐射，故应对滤波器元件本身进行良好的屏蔽和接地处理；（4）滤波器的输人和输出线不能交叉，否则会因滤波器的输入和输出电容耦合通路引起串扰，从而降低滤波特性，通常的办法是输入和输出端之间加隔板或屏 蔽层。4 结语开关电源产生电磁干扰的因素还有很多，抑制电磁干扰还有大量的工作要做。全面抑制开关电源的各种噪声将使开关电源更加安全可靠地运行。
开关电源设计中的电磁干扰问题分析
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
目录
01 开 关 电 源 电 磁 干 扰 的产生
03 开 关 电 源 电 磁 干 扰
的抑制措施
05 开 关 电 源 电 磁 干 扰 的未来研究方向
02 开 关 电 源 电 磁 干 扰 的危害
电磁干扰测试设备
电磁干扰测试仪：用于测量电磁干扰强度和频率 频谱分析仪：用于分析电磁干扰的频率成分 功率计：用于测量电磁干扰的功率 天线：用于接收和发射电磁干扰信号 滤波器：用于过滤掉不需要的频率成分 示波器：用于观察电磁干扰信号的波形和频率
Part Five
开关电源电磁干扰 的未
汇报人：XX
电磁干扰的抑制方法：采用屏蔽、滤波、接地等措施，提高开关电源的抗干扰能力
电磁干扰抑制措施的有效性和局限性
电磁干扰抑制 措施的有效性： 可以有效降低 电磁干扰对开 关电源设计的 影响，提高电 源性能和可靠
性。
电磁干扰抑制 措施的局限性： 可能无法完全 消除电磁干扰， 需要与其他设 计方法相结合， 才能达到最佳
降低电磁干扰
屏蔽技术
屏蔽材料的选择：根据电磁干扰的 频率和强度选择合适的屏蔽材料
屏蔽接地：确保屏蔽结构具有良好 的接地性能，避免电磁干扰通过接 地回路进入系统
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
屏蔽结构的设计：合理设计屏蔽结 构的形状、尺寸和布局，提高屏蔽 效果
屏蔽效能的评估：通过实验和仿真 方法评估屏蔽结构的效能，优化屏 蔽设计
Part Four
开关电源电磁干扰 的测试与评估
电磁干扰测试方法
测试标准：IEC 61000-3-2、IEC 61000-3-3等
开关电源的电磁干扰抑制分析
压都很大，因此很容易产生干扰 ，必须和其他 弱 电地 分 隔 开 。 （ ３ ）地线直径 尽量大 。直径 小的地 线会 导致接地 电位 随电流 变化 而变化 ，从而进而影 响抗 噪 声 性 能 。
２ ． ４ 电路 措 施
干扰抑制措施 。
— —
１ ． ３整 流 电路 产 生 电磁 干扰
内阻低的干扰源 ，滤波 器输入 阻抗需要设计高 值 ；负载 电阻高时，滤波 器输 出阻抗 需要设计 低值 ，负载 电阻低 时，滤波器输 出阻抗 需要 设 计高值 。
２ ． ３ 接 地 技 术
工 频交 流 电需要 通过 整流 变成 单 向脉动 电流 ，转换 的结果除了直流分量外，还存在着
分：
技术将开关 电源 的直流地和交流地分隔开 ，从 而来屏蔽交流 电源地线所产生的干扰。 （ ２ ）功率 地和弱 电地 要分开 。功 率地应
用 于 是 负 载 电路 或 者 功 率 驱 动 电路 ， 电流 和 电
（ １ ）对产生 电磁干扰 的元器件进行屏蔽； （ ２ ）对容 易受到 电磁 干扰 的元 器件进行 屏 蔽。
方 法 ， 使 用 强 导 电性 的材 料 把 开 关 电源 整 体 都
电子设备的工作过程 中通 电电流 的传 导会 出现
一
些 无 用 信 号 或 电磁 噪 声 等 ，会 对 电路 器 件 设
备 、传输 通道 以及系统 的性能造成干 扰，这 种 干扰就是 电磁干扰。 电磁干扰 的出现有很 多可 能 的原 因，电磁 干扰的的干扰源一般都是 电压
开 关 电源 干 扰 抑 制 中 的 电 路 措 施 包 括 吸 收电路、软开关技术 以及器件选择。 （ １ ）开 关 电 源 中 电磁 干 扰 的 产 生 主 要 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。
开关电源电磁干扰分析与抗干扰措施
开关电源电磁干扰分析与抗干扰措施开关电源因体积小、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。
本文将分析开关电源电磁干扰的各种产生机理，并在其基础之上，提出开关电源的电磁兼容设计方法。
开关电源的电磁干扰分析开关电源的结构如图1所示。
首先将工频交流整流为直流，再逆变为高频，最后再经整流滤波电路输出，得到稳定的直流电压。
电路设计及布局不合理、机械振动、接地不良等都会形成内部电磁干扰。
同时，变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰，也是潜在的强干扰源。
图1 AC/DC开关电源基本框图1 内部干扰源● 开关电路开关电路主要由开关管和高频变压器组成。
开关管及其散热片与外壳和电源内部的引线间存在分布电容，它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲，频带较宽且谐波丰富。
开关管负载为高频变压器初级线圈，是感性负载。
当原来导通的开关管关断时，高频变压器的漏感产生了反电势E＝-Ldi/dt，其值与集电极的电流变化率成正比，与漏感成正比，迭加在关断电压上，形成关断电压尖峰，从而形成传导干扰。
● 整流电路的整流二极管输出整流二极管截止时有一个反向电流，其恢复到零点的时间与结电容等因素有关。
它会在变压器漏感和其他分布参数的影响下产生很大的电流变化di/dt，产生较强的高频干扰，频率可达几十兆赫兹。
● 杂散参数由于工作在较高频率，开关电源中的低频元器件特性会发生变化，由此产生噪声。
在高频时，杂散参数对耦合通道的特性影响很大，而分布电容成为电磁干扰的通道。
2 外部干扰源外部干扰源可以分为电源干扰和雷电干扰，而电源干扰以“共模”和“差模”方式存在。
同时，由于交流电网直接连到整流桥和滤波电路上，在半个周期内，只有输入电压的峰值时间才有输入电流，导致电源的输入功率因数很低（大约为0.6）。
而且，该电流含有大量电流谐波分量，会对电网产生谐波“污染”。
开关电源的EMC设计产生电磁干扰有3个必要条件：干扰源、传输介质、敏感设备，EMC设计的目的就是破坏这3个条件中的一个。
开关电源电磁干扰及其抑制技术的分析
开关电源电磁干扰及其抑制技术的分析工作中显现出关键性的地位，由于开关电源在工作过程中，存在严重的电磁干扰，会对电网产生一定程度的污染，而且不利于电气设备的稳定安全使用。
因而，需要开展开关电源电磁抗干扰的研究，要采用适宜、科学、合理的抑制技术，有效地防范电磁干扰，保持电气设备的安全稳定、可靠运行，全面保障电网系统的性能稳定、高效。
关键词：开关电源；电磁干扰；抑制；技术开关电源由于其实用性，广泛运用于工业、军事、医疗等领域，在大功率高电压的电气设备之中，开关电源会受到难以避免的电磁干扰，在开关频率加大或功率密度提高的条件下，电磁的兼容性能需要加以密切的关注，也是需要切实解决的问题，本文从电子线路电磁干扰的特点入手，探讨高频开关电源电磁干扰的机理及抑制技术，对于开关电源的电磁兼容性进行测量，提供了干扰源的干扰量、传输特性及敏感度等依据，从而提高开关电源的使用效率和质量。
1 高频开关电源的概念及特点电磁干扰即是电磁的兼容性不足，对电子设备之间的电磁辐射传导加以破坏的进程。
开关电源在小型化、高频化发展的趋势中，自身的噪声源也会产生大量的传导性电磁干扰，即EMI，从而对电子系统造成不良效果。
由于大量的电器设备如：计算机、通信产品、电器等的涌入，空间人为电磁能量以成倍的速度递增，电磁环境的恶化态势正显现出严重的问题。
开关电源的电磁干扰是一种有害的电磁效应，它必须具备三个干扰要素，即：干扰源、敏感体、干扰耦合路径。
它具有以下特点：①开关电源在频繁的开关过程中，会产生较大的电流变化，从而不可避免地产生强大的干扰强度。
②开关电源干扰源的关键干扰装置表现在功率的开关器件、散热器、高频变压器之中，具有较为清晰的电路干扰位置。
③开关电源的干扰频率不高，主要表现为传导干扰和近距离电场干扰。
④由于线路板通常是人工布设，随意性较大，对于线路板分布参数的提取和评估，增加了难度，同时，人工布设不当也是产生电磁干扰源的一个原因。
⑤开关电源的电磁干扰与网侧阻抗不匹配，呈现变化的趋势，难以把握。
PCB设计在开关电源的电磁干扰分析及抑制方法
PCB设计在开关电源的电磁干扰分析及抑制方法随着现代逆变技术的发展，开关电源以其体积小、重量轻、功耗小、效率高、稳压范围宽等优点，广泛应用于空间技术、计算机技术和通信技术等领域．但开关电源工作频率的快速提高造成了大量的电磁干扰．尤其是大功率电流在高频状态下，大电流、高电压的快速切换会产生很强的电磁噪声，给电网造成污染，严重影响了其他设备的正常工作．如何提高开关电源的抗干扰能力，尤其是抑制干扰和避免自身成为严重干扰源，已成为电子设计者越来越关注的问题．本文中作者提出3种抑制电磁干扰的方法．这些方法经实际运用证明是可行的．1 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a．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外来噪声．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．b．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．C．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．d．输出电路．该电路将高频变压器的次级方波电压整流成单向脉动直流，并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由于开关电源是利用半导体的开和关进行工作的，因此，只要改变开和关的时间比就可以控制输出电压的大小．开关电源的开关频率通常在20 kHz以上，当开关通断时，在其两端会产生很大的浪涌电压，流过很大的浪涌电流，形成较强的电磁干扰源．浪涌电压和浪涌电流通过输入输出电源以共模或差模的方式向外传导．同时还向周围空间辐射形成干扰．2．1 输入电路的电磁干扰工频交流正弦波经过整流后不再是单一频率的电流．而是单向脉动电流．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对于开关电源．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．由于高频变压器的初级线圈与储存在开关管寄生电容中电荷的作用，在开关管导通瞬间．初级线圈中将出现较大的电流，并在开关管的两端出现较高的浪涌电压；在开关管断开瞬间，由于初级线圈的漏磁通，使得一部分能量没有从初级线圈传到次级线圈，储存在漏感中的这部分能量将和集电极电路中的电容、电阻形成带尖峰的衰减振荡电压，叠加在关断电压上，形成关断电压尖峰，产生和次级线圈接通时一样的磁化冲击电流，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 二次整流回路(输出电路)产生的电磁干扰二次整流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．输出侧整流二极管在正向导通时会使PN结内的电荷积累，二极管加反向电压时积累的电荷会消失并产生反向交流．由于开关管变换器的频率较高，二极管由导通转变为截止的时间很短．因此，要在短时间内使存储的电荷迅速消失就会产生反向浪涌电流．2．4 开关控制回路产生的电磁干扰开关控制回路产生的脉冲信号含有丰富的高次谐波．也是开关电源产生电磁干扰的原因之一．3 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．抑制开关电源电磁干扰的主要途径包括：削弱干扰源的能量，切断噪声耦合路径．提高设备对电磁干扰的抵抗能力．目前抑制干扰的措施大多是设法切断电磁干扰和受扰设备之间的耦合通道．实践证明这确是行之有效的方法．3．1 削弱电磁干扰源的能量开关电源的工作方式对电磁干扰的强度影响较大．故在设计开关电源时首先应考虑其工作方式．如采用易于控制噪声干扰的它激式工作方式以及光耦隔离型方式；在条件允许的情况下，采用工作频率低的开关电源以降低电磁干扰的高频分量和电磁波的发射效率开关电源的主要干扰来自电流和电压的急剧变化．因此应尽可能地降低电路中电压和电流的变化率．通常认为软开关技术可以减小开关管通断时电压和电流的变化率，因此应尽量避免采用硬开关模式，特别是在设计较大功率的电源时．两者产生的电磁干扰存在明显的差异．采用吸收电路可以抑制电磁干扰，其基本原理就是为开关管提供旁路．当开关管断开时，回路中残留的磁能量蓄积在电容中；当开关管接通时，回路吸收积蓄在寄生分布电容和分布电感中的能量，从而抑制干扰的发生．吸收电路通常并联在开关管两端，如图2(a)、(b)所示．这2种电路均可以吸收开关管在接通和断开瞬间产生的浪涌尖峰电压，降低开关回路的干扰．3．2 切断噪声的耦合路径3．2．1 采用滤波技术电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱大致为1O 3O kHz，最高可达150 kHz．根据传播方向的不同，电源噪声可分为两类：一类是从电源线引入的外界干扰．另一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的干扰．因此电源噪声是双向干扰信号．即电子设备既是受干扰的对象同时也是干扰源．另外从形成特点看，电磁干扰也可分为两类，一类是2条电源线之间(简称线对线)的差模干扰．另一类是2条电源线对大地的(简称线对地)共模干扰．由此可见，在设计电磁干扰滤波器时不但必须符合电磁兼容性的要求．而且必须双向设置．既要能滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，又要能避免本身设备向外发出电磁干扰．以免影响在同一电磁环境下其他电子设备的正常工作．因此．电磁干扰滤波器应能对差模、共模干扰都起到抑制作用．开关电源电磁干扰滤波器的电路如图3所示图3中L。
开关电源的电磁干扰分析及有效的抑制措施
开关电源的电磁干扰分析及有效的抑制措施一、开关电源的概念开关电源就是通过对功率晶体管的导通和关断控制，截取幅值与直流输入相等的矩形脉冲，再通过整流和滤波装置输出稳定的直流电压值。
二、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；按耦合通道来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种。
1、功率开关管开关工作产生的干扰。
开关电源中的功率开关管工作在开关状态，工作时会产生较大的脉冲电压和脉冲电流。
由于在脉冲电流和脉冲电压中含有丰富的高次谐波成分，同时又由于功率开关管导通时整流二极管的恢复特性会形成电流振荡，而在整流二极管上产生的浪涌电压。
2、由于二极管的恢复特性产生的干扰。
当二极管进行高频整流时，由于二极管的PN结，正向电流所储存的电荷在加反向电压时不能马上消失，会形成二极管的反向电流。
这段时间称为反向恢复时间，这时由于加到二极管的反向电压较大，会产生较大损耗和形成较大的干扰来源。
如果二极管在反向电流恢复时的电流变化率di/dt较大，由于电感作用会产生较大的尖峰电压，这就是二极管的恢复噪声。
Di/dt较大时称为硬恢复，Di/dt较小时称为软恢复。
软恢复既可通过吸收回路实现，也可通过谐振开关技术实现。
软恢复对提高开关电源的工作可靠性，减小干扰有很大的好处。
由于肖特基二极管没有载流子蓄积效应，所以恢复噪音很小。
3、由整流滤波电路产生的干扰。
由于交流市电输入的开关电源在输入端接有整流滤波电路，整流二极管的导通角很小，使整流电流的峰值很大，这种脉冲状的二极管整流电流也会产生干扰。
三、抑制开关管电源电磁干扰的措施主要有四种方法，即吸收法、屏蔽技术、滤波技术、接地技术。
1、吸收法，即是在开关管的两端并联RC电路，电容的作用就是把电流中的交流成分吸收掉，但是这时的电感和电容相连就会形成LC振荡回路，所以在其中加上一个电阻，主要的作用就是阻尼作用，把LC振荡回路中产生的能量消耗掉。
开关电源电磁干扰及其抑制技术的分析
开关电源电磁干扰及其抑制技术的分析开关电源具有独特的优点表现在质量方面较轻、体积方面较小、效率方面较高和稳定性方面性能较好等方面，因此开关电源在人们的日常生活中扮演着重要的角色作用以及被广泛应用在人们的生活方方面面。
然而，开关电源朝着功率大以及频率高的发展方向，开关电源出现不同程度的电磁干扰现象。
本文通过对开关电源电磁干扰产生原因进行一系列的分析与研究，找出开关电源产生电磁干扰的不同原因以及采取各种各样的抑制开关电源电磁干扰的方法，为我国开关电源领域技术的革新提供参考，推动我国电源开关功能得到进一步发挥。
标签：开关电源;电磁干扰;抑制技术前言随着社会的发展和技术的进步，开关电源被广泛的运用到人们的生活各个方面，一定程度上可以有效地改变人们的生活习惯。
然而，电磁干扰的问题现象越来越严重，我们必须采用有效的措施，一定程度上可以保证开关电源在供电方面的设备的功能得到充分的发挥以及正常的运行。
抗干扰系统方面的稳定性不佳，影响开关电源的工作状态，可以一定程度上降低开关电源方面的抗干扰性，使电源开关的安全性方面无法得到保障和实现，对人们的生产和生活的各个方面造成不同程度的影响。
因此，本文通过对开关电源和抗干扰技术方面进行不同的研究和运用，可以使开关电源方面的功能得到正确的发挥，也是目前研究的一项重要课题，也是为我国开关电源方面进一步深入研究提供一定意义的参考价值。
1开关电源电磁干扰的现象原因1.1 二极管反向恢复时间正向二极管在实际的应用工作中发生正向电流的现象，一旦这些正向电流出现反偏电压的阻拦现象时，通过不同的方式和途径产生不同的现象会导致PN 结中的载流子方面的累积，一定程度上会影响线路中造成不同程度方面的电流各种各样的变化，电磁干扰的现象会出现不同种类的情况。
1.2 谐波干扰功率开关主要利用电流性能方面得以实现，例如推护型，正激型和椅式变换器的电流出现电压方面负载会形成矩形现象，因此它们工作环节中会出现不同种类的高次谐波电流，而谐波电流主要通过零电压开关实现进一步减少。
抑制开关电源电磁干扰的对策
抑制开关电源电磁干扰的对策人们总是想方设法地将电磁干扰三要素之中的一个去掉：屏蔽掉骚扰源、隔离开敏感设备或者切断耦合途径。
从能量的角度来讲，电磁干扰是一种能量，无法不让它产生，只有用肯定的方法去减小其对系统的干扰。
可用到的方法可分为两大类：一种是让能量泄放掉;另一种是把能量给挡在外部。
可以说一种方法是减小其产生的幅度，另一种则切断其传播途径。
下面针对详细的方面一一分析：1、外界干扰的耦合(输入端和输出端)(1)输入端输入端是整个电源的入口处，电源内部的噪声也可由此传播到外部，对外界造成干扰。
通常采纳的策略是在输入加X电容、Y电容、差模电感和共模电感对噪声和干扰进行过滤。
图1就是一种比较常见的EMI滤波电路。
图1 EMI滤波电路其中L1、CY1和CY2组成的滤波电路可以抑制电源线上存在的共模干扰信号。
当有共模干扰电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模干扰。
差模电感L2和X 电容，组成的低通滤波可抑制电源线上的差模干扰。
(2)输出端对于输出，特殊是有长输出引线的状况，电源模块跟系统搭配后，电源内部一些噪声干扰就可能由输出线而耦合到外界，干扰其他用电设备。
对此，最好的方法是同应付输入端的干扰一样去加一些共模滤波和差模滤波。
此外，还可以在输出线串套磁珠环;采纳双绞线或是屏蔽线，以达到抑制EMI干扰的目的。
2、开关管在电源模块的工作过程中，由于开关管结电容的存在，开关管在快速开关的时候就会产生毛刺和尖峰，这样就会有一些传递或放射出来。
另外开关管的结电容和变压器的绕组漏感也有可能产生谐振而发出干扰。
对此可采纳的对策有：(1)开关管D极和G极串加磁珠环，这样等于加了一个小电感，减小开关管的电流变化率，从而达到减小尖峰的目的。
(2)在开关管处加缓冲电路或采纳软开关技术，减小开关管在快速工作时的尖峰，使其电压或电流能缓慢上升。
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。
开关电源电磁干扰抑制
开关电源电磁标准及其干扰抑制一、引言原文位置电磁兼容性(EMC)是指电子设备或系统在规定的电磁环境电平下不因电磁干扰而降低性能指标，同时它们本身产生的电磁辐射不大于规定的极限电平，不影响其它电子设备或系统的正常运行，并达到设备与设备、系统与系统之间互不干扰、共同可靠地工作的目的。
世界各国都相应制定了自己的EMC标准。
比如国际电工委员会的1EC61000及(C1SPR系列标准、欧洲共同体的FN系列标准、美国联邦通信委的FCC系列标准和我国现行的GT3/T13926系列EMC标准等。
随着国际电磁兼容法规的日益严格，产品的电磁兼容性能越来越受到重视。
开关电源作为一种电源设备，其应用越来越广泛。
随着电力电子器件的不断更新换代，开关电源的开关频率及开关速度不断提高，但开关的快速通断，引起电压和电流的快速变化。
这些瞬变的电压和电流，通过电源线路、寄生参数和杂散的电磁场耦合，会产生大量的电磁干扰。
二、开关电源的干扰源分析开关电源产生的电磁干扰(EMI)，按耦合通道来分，可分为传导干扰和辐射干扰;按噪声干扰源种类来分可分为尖峰干扰和谐波干扰。
开关电源在工作过程中所产生的浪涌电流和尖峰电压就形成了干扰源，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以及输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。
三、电磁干扰的抑制措施电磁干扰由三个基本要素组合而产生：电磁干扰源;对该干扰能量敏感的设备;将电磁干扰源传输到敏感设备的媒介即传输通道或藕合途径。
对开关电源产生的电磁干扰所采取的抑制措施，主要从两个方而考虑：一是减小干扰源的干扰强度;一是切断干扰传播途径。
常用的抗干扰措施包括电路的隔离、屏蔽、接地、加装EMI滤波器以及PCB板的合理布局与布线。
1.电路的隔离在开关电源中，电路的隔离主要有：模拟电路的隔离、数字电路的隔离、数字电路与模拟电路之间的隔离。
主要目的是通过隔离元器件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果。
开关电源的干扰及抑制
开关电源的干扰及抑制第一篇：开关电源的干扰及抑制1.电磁干扰的产生与传输电磁干扰传输有两种方式：一种是传导传输方式，另一种则是辐射传输方式。
传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接，干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。
辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。
常见的辐射耦合有三种：1）一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收，称为天线对天线的耦合；2）空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合。
3）两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合，称为线对线的感应耦合。
2.电磁干扰的产生机理从被干扰的敏感设备角度来说，干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。
传导耦合模型传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式。
辐射耦合模型辐射耦合是干扰耦合的另一种方式，除了从干扰源发出的有意辐射外，还有大量的无意辐射。
同时，PCB板上的走线无论是电源线、信号线、时钟线、数据线或者控制线等，都能起到天线的效果，即可辐射出干扰波，又可起到接收作用。
3.电磁干扰控制技术①传输通道抑制滤波：在设计和选用滤波器时应注意频率特性、耐压性能、额定电流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。
滤波器的安装正确与否对其插入损耗特性影响很大，只有安装位置恰当，安装方法正确，才能对干扰起到预期的滤波作用。
在安装滤波器时应考虑安装位置，输入输出侧的配线必须屏蔽隔离，以及高频接地和搭接方法。
屏蔽：电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。
电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽；磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。
不同类型的电磁屏蔽对屏蔽体的要求不同。
在实际的屏蔽中，电磁屏蔽效能更大程度上依赖于屏蔽体的结构，即导电的连续性。
实际的屏蔽体由于制造、装配、维修、散热、观察及接口连接要求，其上面一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝，这些孔缝对于屏蔽体的屏蔽效能起着重要的影响作用，因此必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。
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开关电源电磁干扰分析及抑制[日期：2005-11-15]来源：电源技术应用作者：王凡王志强[字体：大中小]摘要：开关电源由于本身工作特性使得电磁干扰问题相当突出。
从开关电源电磁干扰的模型入手论述了开关电源电磁兼容问题产生的原因及种类，并给出了常用的抑制开关电源电磁干扰的措施、滤波器设计及参数选择。
关键词：开关电源；电磁干扰；分析与抑制引言近年来，开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。
但是，由于开关电源工作过程中的高频率、高di/dt和高dv/dt使得电磁干扰问题非常突出。
国内已经以新的3C认证取代了CCIB和CCEE认证，使得对开关电源在电磁兼容方面的要求更加详细和严格。
如今，如何降低甚至消除开关电源的EMI问题已经成为全球开关电源设计师以及电磁兼容（EM C）设计师非常关注的问题。
本文讨论了开关电源电磁干扰形成的原因以及常用的EMI抑制方法。
1 开关电源的干扰源分析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di/dt和高dv/dt，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。
开关电源中的电压电流波形大多为接近矩形的周期波，比如开关管的驱动波形、MOSFET漏源波形等。
对于矩形波，周期的倒数决定了波形的基波频率；两倍脉冲边缘上升时间或下降时间的倒数决定了这些边缘引起的频率分量的频率值，典型的值在MHz范围，而它的谐波频率就更高了。
这些高频信号都对开关电源基本信号，尤其是控制电路的信号造成干扰。
开关电源的电磁噪声从噪声源来说可以分为两大类。
一类是外部噪声，例如，通过电网传输过来的共模和差模噪声、外部电磁辐射对开关电源控制电路的干扰等。
另一类是开关电源自身产生的电磁噪声，如开关管和整流管的电流尖峰产生的谐波及电磁辐射干扰。
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（如图中的返回噪声、输出噪声和辐射干扰）。
进行开关电源EMI/EMC设计时一方面要防止开关电源对电网和附近的电子设备产生干扰，另一方面要加强开关电源本身对电磁骚扰环境的适应能力。
下面具体分析开关电源噪声产生的原因和途径。
1.1 电源线引入的电磁噪声电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。
电源线噪声分为两大类：共模干扰、差模干扰。
共模干扰（Common-mode Interference）定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；差模干扰（Differential-mod e Interference）定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。
两种干扰的等效电路如图2[1]所示。
图中CP1为变压器初、次级之间的分布电容，CP2为开关电源与散热器之间的分布电容（即开关管集电极与地之间的分布电容）。
如图2（a）所示，开关管V1由导通变为截止状态时，其集电极电压突升为高电压，这个电压会引起共模电流Icm2向CP2充电和共模电流Icm1向CP1充电，分布电容的充电频率即开关电源的工作频率。
则线路中共模电流总大小为（Icm1＋Icm2）。
如图2（b）所示，当V1导通时，差模电流Idm和信号电流IL 沿着导线、变压器初级、开关管组成的回路流通。
由等效模型可知，共模干扰电流不通过地线，而通过输入电源线传输。
而差模干扰电流通过地线和输入电源线回路传输。
所以，我们设置电源线滤波器时要考虑到差模干扰和共模干扰的区别，在其传输途径上使用差模或共模滤波元件抑制它们的干扰，以达到最好的滤波效果。
图21.2 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。
如图3所示，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。
1.3 开关管及变压器产生的干扰主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。
此外，主开关管上反并联的钳位二极管的反向恢复特性不好，或者电压尖峰吸收电路的参数选择不当也会造成电磁干扰。
开关电源工作过程中，由初级滤波大电容、高频变压器初级线圈和开关管构成了一个高频电流环路。
该环路会产生较大的辐射噪声。
开关回路中开关管的负载是高频变压器初级线圈，它是一个感性的负载，所以，开关管通断时在高频变压器的初级两端会出现尖峰噪声。
轻者造成干扰，重者击穿开关管。
主变压器绕组之间的分布电容和漏感也是引起电磁干扰的重要因素。
1.4 输出整流二极管产生的干扰理想的二极管在承受反向电压时截止，不会有反向电流通过。
而实际二极管正向导通时，PN结内的电荷被积累，当二极管承受反向电压时，PN结内积累的电荷将释放并形成一个反向恢复电流，它恢复到零点的时间与结电容等因素有关。
反向恢复电流在变压器漏感和其他分布参数的影响下将产生较强烈的高频衰减振荡。
因此，输出整流二极管的反向恢复噪声也成为开关电源中一个主要的干扰源。
可以通过在二极管两端并联RC缓冲器，以抑制其反向恢复噪声。
1.5 分布及寄生参数引起的开关电源噪声开关电源的分布参数是多数干扰的内在因素，开关电源和散热器之间的分布电容、变压器初次级之间的分布电容、原副边的漏感都是噪声源。
共模干扰就是通过变压器初、次级之间的分布电容以及开关电源与散热器之间的分布电容传输的。
其中变压器绕组的分布电容与高频变压器绕组结构、制造工艺有关。
可以通过改进绕制工艺和结构、增加绕组之间的绝缘、采用法拉第屏蔽等方法来减小绕组间的分布电容。
而开关电源与散热器之间的分布电容与开关管的结构以及开关管的安装方式有关。
采用带有屏蔽的绝缘衬垫可以减小开关管与散热器之间的分布电容。
如图4所示，在高频工作下的元件都有高频寄生特性[2]，对其工作状态产生影响。
高频工作时导线变成了发射线、电容变成了电感、电感变成了电容、电阻变成了共振电路。
观察图4中的频率特性曲线可以发现，当频率过高时各元件的频率特性产生了相当大的变化。
为了保证开关电源在高频工作时的稳定性，设计开关电源时要充分考虑元件在高频工作时的特性，选择使用高频特性比较好的元件。
另外，在高频时，导线寄生电感的感抗显著增加，由于电感的不可控性，最终使其变成一根发射线。
也就成为了开关电源中的辐射干扰源。
2 开关电源EMI抑制措施电磁兼容的三要素是干扰源、耦合通路和敏感体，抑制以上任何一项都可以减少电磁干扰问题。
开关电源工作在高电压大电流的高频开关状态时，其引起的电磁兼容性问题是比较复杂的。
但是，仍符合基本的电磁干扰模型，可以从三要素入手寻求抑制电磁干扰的方法。
2.1 抑制开关电源中各类电磁干扰源为了解决输入电流波形畸变和降低电流谐波含量，开关电源需要使用功率因数校正（PFC）技术。
PFC技术使得电流波形跟随电压波形，将电流波形校正成近似的正弦波。
从而降低了电流谐波含量，改善了桥式整流电容滤波电路的输入特性，同时也提高了开关电源的功率因数。
软开关技术是减小开关器件损耗和改善开关器件电磁兼容特性的重要方法。
开关器件开通和关断时会产生浪涌电流和尖峰电压，这是开关管产生电磁干扰及开关损耗的主要原因。
使用软开关技术使开关管在零电压、零电流时进行开关转换可以有效地抑制电磁干扰。
使用缓冲电路吸收开关管或高频变压器初级线圈两端的尖峰电压也能有效地改善电磁兼容特性。
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，如图5所示，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。
图52.2 切断电磁干扰传输途径--共模、差模电源线滤波器设计电源线干扰可以使用电源线滤波器滤除，开关电源EMI滤波器基本电路如图6所示。
一个合理有效的开关电源EMI滤波器应该对电源线上差模干扰和共模干扰都有较强的抑制作用。
在图6中CX1和CX2叫做差模电容，L1叫做共模电感，CY1和CY 2叫做共模电容。
差模滤波元件和共模滤波元件分别对差模和共模干扰有较强的衰减作用。
共模电感L1是在同一个磁环上由绕向相反、匝数相同的两个绕组构成。
通常使用环形磁芯，漏磁小，效率高，但是绕线困难。
当市网工频电流在两个绕组中流过时为一进一出，产生的磁场恰好抵消，使得共模电感对市网工频电流不起任何阻碍作用，可以无损耗地传输。
如果市网中含有共模噪声电流通过共模电感，这种共模噪声电流是同方向的，流经两个绕组时，产生的磁场同相叠加，使得共模电感对干扰电流呈现出较大的感抗，由此起到了抑制共模干扰的作用。
L1的电感量与EMI滤波器的额定电流I 有关，具体关系参见表1所列。
表1 电感量范围与额定电流的关系实际使用中共模电感两个电感绕组由于绕制工艺的问题会存在电感差值，不过这种差值正好被利用作差模电感。
所以，一般电路中不必再设置独立的差模电感了。
共模电感的差值电感与电容CX1及CX2构成了一个∏型滤波器。
这种滤波器对差模干扰有较好的衰减。
除了共模电感以外，图6中的电容CY1及CY2也是用来滤除共模干扰的。
共模滤波的衰减在低频时主要由电感器起作用，而在高频时大部分由电容CY1及CY2起作用。
电容CY的选择要根据实际情况来定，由于电容CY接于电源线和地线之间，承受的电压比较高，所以，需要有高耐压、低漏电流特性。
计算电容CY漏电流的公式是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C Y与引线电感的谐振效应。
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。