开关电源EMC的分析及设计应用
开关电源中EMC知识及分类标准配置
开关电源中EMC知识及分类标准配置本文是对开关电源EMC知识的全面汇总，包括开关电源EMC的分类及标准，常用的EMC标准及实验配置，关于制订电磁兼容标准的组织和标准的介绍，开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径。
EMC的分类及标准：EMC(Electromagnetic Compatibility)是电磁兼容，它包括EMI(电磁骚扰)和EMS(电磁抗骚扰)。
EMC定义为: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的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
EMC整的称呼为电磁兼容。
EMP是指电磁脉冲。
EMC = EMI + EMS EMI : 電磁干擾 EMS : 電磁相容性 (免疫力)EMI可分为传导Conduction及辐射Radiation两部分，Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B;CISPR 22(EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3) Class B;国标IT类(GB9254，GB17625)和AV类(GB13837，GB17625)。
FCC测试频率在450K-30MHz，CISPR 22测试频率在150K--30MHz，Conduction可以用频谱分析仪测试，Radiation则必须到专门的实验室测试。
其中EN55022为Radiation Test & Conduction Test (传导 & 辐射测试); EN61000-3-2为Harmonic Test (电源谐波测试) ;EN61000-3-3为Flicker Test (电压变动测试)。
CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)应用于信息技术类装置, 适用于欧洲和亚洲地区;EN55022为欧洲标准，FCC Part 15 (Federal Communications Commission) 适用于美国，EN30220欧洲EMI测试标准，功率辐射测试标准是EN55013频率在30MHZ-300MHz。
大功率开关电源的EMC测试分析及正确选择EMI滤波器
大功率开关电源的EMC测试分析及正确选择EMI滤波器开关电源具有体积小、重量轻、效率高等优点，广泛应用于各个领域。
由于开关电源固有的特点，自身产生的各种噪声却形成一个很强的电磁干扰源。
所产生的干扰随着输出功率的增大而明显地增强，使整个电网的谐波污染状况愈加严重。
对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁，因此解决开关电源的电磁干扰是减小电网污染的必要手段，本文对一台15kW开关电源的EMC测试，分析其测试结果，并介绍如何合理地正确选择EMI滤波器，以达到理想的抑制效果。
1 开关电源产生电磁干扰的机理图1为所测的15kW开关电源的传导骚扰值，由图中可以看出在0、15～15MHz大范围超差。
这是因为开关电源所产生的干扰噪声所为。
开关电源所产生的干扰噪声分为差模噪声和共模噪声。
图1未加任何抑制措施所测得的传导骚扰1.1共模噪声共模噪声是由共模电流，IcM所产生，其特征是以相同幅度、相同相位往返于任一电源线（L、N）与地线之间的噪声电流所产生。
图2为典型的开关电源共模噪声发射路径的电原理图。
图2 共模噪声电原理图由于开关电源的频率较高，在开关变压器原、副边及开关管外壳及其散热器（如接地）之间存在分布电容。
当开关管由导通切换到关断状态时，开关变压器分布电容（漏感等）存储的能量会与开关管集电极与地之问的分布电容进行能量交换，产生衰减振荡，导致开关管集电极与发射极之间的电压迅速上升。
这个按开关频率工作的脉冲束电流经集电极与地之问的分布电容返回任一电源线，而产牛共模噪声。
1.2差模噪声差模噪声是由差模电流IDM昕产生，其特征是往返于相线和零线之间且相位相反的噪声电流所产生。
1.2.1差模输入传导噪声图3为典型的开关电源差模输入传导噪声的电原理图。
其一是当开关电源的开关管由关断切换到导通时，回路电容C 通过开关管放电形成浪涌电流，它在回路阻抗上产生的电压就是差模噪声。
图3差模输入传导噪声电原理图其二是工频差模脉动噪声，它是由整流滤波电容c 在整流电压上升与下降期问的充放电过程中而产生的脉动电流与放电电流，也含有大量谐波成分构成差模噪声。
开关电源前端EMC概述
05
开关电源前端EMC案例分析
案例一：某企业开关电源前端EMC整改
总结词：成功案例
详细描述：某企业由于开关电源前端EMC问题导致产品在电磁环境下性能不稳定 ，经过EMC整改，包括优化电路设计、添加滤波器、加强屏蔽等措施，产品性能 得到显著提升，顺利通过了相关电磁兼容性测试。
案例二：某品牌手机充电器EMC设计
测试设备与环境
测试设备
包括电磁干扰测试接收机、信号ห้องสมุดไป่ตู้生 器、功率分析仪、阻抗稳定网络等。
测试环境
需要满足电磁兼容性测试的场地，包 括开阔场地、屏蔽室等，以确保测试 结果的准确性和可靠性。
测试方法与流程
测试方法
包括传导发射测试、辐射发射测试、抗扰度测试等，每种测试方法都有相应的测试标准 和规范。
测试流程
制。
以上内容仅供参考，如需获取更 准确的信息，建议查阅相关的国 际、国内标准以及企业内部的
EMC标准和规范。
03
开关电源前端EMC设计技术
滤波技术
滤波器类型
滤波器性能测试
包括无源滤波器和有源滤波器，用于 抑制开关电源产生的谐波电流，减小 对电网的干扰。
需要使用专业的测试设备和方法，对 滤波器的性能进行测试和评估，确保 其满足EMC标准要求。
组成
开关电源前端EMC主要由输入滤波器、共模电感和电容组成，用于抑制电磁干扰 ，提高设备的电磁兼容性。
发展趋势与挑战
发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，开关电源前端 EMC技术也在不断发展。未来，开关电源前端EMC将朝着更 高效、更环保、更智能的方向发展。
挑战
尽管开关电源前端EMC技术取得了一定的进展，但仍面临诸 多挑战。如何提高电磁兼容性的同时降低能耗和成本，以及 如何应对复杂多变的电磁环境等，都是亟待解决的问题。
开关电源emc设计要领
开关电源emc设计要领摘要：一、开关电源EMC 设计的重要性二、开关电源EMC 设计的挑战三、开关电源EMC 设计的基本原则四、开关电源EMC 设计的具体方法五、开关电源EMC 设计的实践应用六、开关电源EMC 设计的未来发展趋势正文：开关电源EMC 设计要领随着电子技术的不断发展，开关电源在通信、控制、计算机等领域得到了广泛的应用。
然而，开关电源产生的电磁干扰（EMC）问题也日益受到了人们的关注。
EMC 问题不仅影响设备的正常工作，还可能对周围的电子设备产生干扰，甚至可能对公共安全造成威胁。
因此，开关电源的EMC 设计变得越来越重要。
开关电源EMC 设计的挑战开关电源的EMC 设计面临着诸多挑战，如开关电源内部元器件的布局、接地、滤波等方面的设计。
这些挑战需要设计者具备丰富的经验和专业知识，以便在设计过程中充分考虑各种因素，确保开关电源的EMC 性能。
开关电源EMC 设计的基本原则开关电源EMC 设计应遵循以下基本原则：1.整体设计原则：在设计之初，应充分考虑EMC 问题，将EMC 设计融入整体设计之中，使之成为整个系统设计的一部分。
2.模块化设计原则：将开关电源划分为不同的功能模块，对每个模块进行独立设计，以简化EMC 问题。
3.层次化设计原则：根据EMC 问题的严重程度，采取不同的设计策略，如屏蔽、滤波等，有针对性地解决EMC 问题。
开关电源EMC 设计的具体方法具体方法包括：1.优化开关电源内部元器件的布局，减少电磁干扰的产生。
2.合理选择开关电源的接地方式，如单点接地、多点接地等。
3.设计合适的滤波器，滤除开关电源产生的电磁干扰。
4.采用屏蔽技术，阻止电磁干扰的传播。
5.遵循相关标准和规范，确保开关电源的EMC 性能。
开关电源EMC 设计的实践应用在实际应用中，开关电源的EMC 设计需要根据具体的应用场景和需求，采取相应的EMC 设计策略。
例如，在通信系统中，开关电源的EMC 设计需要满足严格的电磁兼容性要求，以保证通信系统的正常工作；在计算机系统中，开关电源的EMC 设计需要重点关注减小电磁干扰对计算机硬件的影响。
开关电源EMC滤波电路的设计
开关电源EMC滤波电路的设计为了满足电子设备对于电磁干扰的要求，开关电源需要通过EMC（电磁兼容性）滤波电路来减少电磁干扰的发生。
EMC滤波电路的设计是确保开关电源在正常工作时，尽量减少电磁干扰的传播。
EMC滤波电路通常可分为输入滤波和输出滤波两部分。
输入滤波主要用于抑制开关电源输入端的电磁干扰，输出滤波则用于抑制开关电源输出端的电磁干扰。
以下是一个1200字以上的关于开关电源EMC滤波电路设计的详细讨论。
首先，输入滤波电路的设计。
输入滤波电路的目的是通过使用不同类型的滤波器来抑制开关电源输入端的电磁干扰。
常见的输入滤波器包括：L型滤波器、π型滤波器和T型滤波器。
L型滤波器由一个电感和一个电容组成，电感用于抑制高频噪声，电容则用于抑制低频噪声。
设计L型滤波器时，需要根据开关电源的输入功率和频率要求选择电感和电容的数值。
通常情况下，电感的数值应根据输入电流的大小选择，而电容的数值应根据电源的额定电压选择。
π型滤波器是一种更复杂的输入滤波器，由两个电感和两个电容组成。
它的设计目的是在更广泛的频率范围内提供更好的噪声抑制。
π型滤波器与L型滤波器相似，但是通过在输入和输出之间添加一个额外的电感和电容，它可以更有效地抑制高频和低频噪声。
T型滤波器是一种用于高频噪声抑制的输入滤波器，通常用于开关电源中。
它由一个电感和两个电容组成。
T型滤波器与L型滤波器和π型滤波器相比，可以提供更高的噪声抑制。
接下来，是输出滤波电路的设计。
输出滤波电路的目的是降低开关电源输出端的电磁干扰。
常见的输出滤波器包括：LC型滤波器和RC型滤波器。
LC型滤波器由一个电感和一个电容组成。
它的设计目的是通过电感提供频率选择性的电流平滑，从而减少输出端的电磁干扰。
RC型滤波器由一个电阻和一个电容组成。
它主要用于抑制输出端的高频噪声。
在设计EMC滤波电路时，需要考虑开关电源的输入功率、频率和输出功率等参数。
此外，还需要注意滤波器元件的选取和放置，以确保它们能有效地减少电磁干扰的传播。
开关电源中的EMC技术应用
路输 出， 得到稳定 的直 流电压 ， 因此 自 身 ： 二极 管 ，这 种二 极管在 变压 器漏感 和 性
含有大量的谐波干扰 。同时 ，由于变压器 ｌ其他分 布参数 的影 响下将产 生较 强 的高
维普资讯
新技术应用
； 霍 霍
＜
１ 开关电源产 生干扰的原因
止 时有 一个 反向 电流 ，它恢 复 到零点 的 存在着分布 电容 ， 可将原边 电压直接耦合
其 能将 反 到副边上 ， 在副边作直流输 出的两条 电源 开 关 电源首 先将工 频交 流整 流为直 ：时间与结 电容等 因素有关 。 中，
ｌ
⑤ 杂散参数影响耦合通道 的特性
在传导干 扰频段 （ ３ＭＨｚ ， ＜０ ） 多数开
。高频 整 关 电源干扰 的耦合通道是可以用 电路网络 的漏感和输 出二极管的反向恢复 电流造成 频干扰 ，其 频率可达 几十 ＭＨｚ 的尖峰 ，都形成了潜在的 电磁干扰 。 开关 ｌ流 回路 中的 整流二 极管正 向导通 时有 较 来描述 的。 但是 ， 开关 电源 中的任 何一个
ｌ
电源 中的干扰源主要集 中在 电压、 电流变 大的正 向电流流过 ，在其 受反偏 电压 而 实际元 器件 ，如 电阻、电容 、电感 乃至开
ｌ
Ｎ结 中有较多 的载 流 关管 、二极管都包含有 杂散参数 ， 且研 究 化大的元器件上 ， 突出表现在开 关管 、 二 ｛ 转 向截止时 ，由于 Ｐ 极管 、高频变压 器等上 。
电网谐波 电磁干扰 ， 从而 影响其他设备 的 分来研究。 安全和 经济运行 。 ②整流 电路产生的 电磁干扰 ④分布 电容 引起 的干扰
开关电源设计(精通型)
开关电源设计（精通型）一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断，实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中，开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压，通过开关变压器实现电压的升降，经过输出整流滤波电路，得到稳定的直流电压。
2. 分类（1）PWM（脉冲宽度调制）型开关电源：通过调节脉冲宽度来控制输出电压，具有高效、高精度等特点。
（2）PFM（脉冲频率调制）型开关电源：通过调节脉冲频率来控制输出电压，适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计（1）选用合适的磁芯材料，保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
（2）合理设计变压器的绕组匝数比，以满足输出电压和电流的要求。
（3）考虑变压器损耗，包括铜损、铁损和杂散损耗，确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用（1）开关频率：根据开关电源的设计要求，选择合适的开关频率。
（2）电压和电流等级：确保开关器件能承受最大电压和电流。
（3）功率损耗：选择低损耗的开关器件，提高开关电源的效率。
（4）驱动方式：根据开关器件的特点，选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计（1）稳定性：确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
（2）精度：提高控制电路的采样精度，降低输出电压的波动。
（3）保护功能：设置过压、过流、短路等保护功能，提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压：AC 85265V输出电压：DC 24V输出电流：4.17A效率：≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯，计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标，选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片，设计控制电路，实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台，对设计的开关电源进行测试，验证其性能指标是否符合要求。
电源设计中的EMC问题与解决方法
电源设计中的EMC问题与解决方法在电源设计过程中，电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）问题是一个需要被高度关注的重要方面。
EMC问题的存在可能导致电子设备之间的相互干扰，从而影响系统的正常工作。
因此，深入了解电源设计中的EMC问题并寻求解决方法，对于保证产品稳定性和可靠性具有重要意义。
首先，我们来了解一些常见的EMC问题。
电源设计中的EMC问题主要包括以下几个方面：1. 电源线干扰：电源线作为电源输入和输出的连接途径，可能成为传导干扰的通道。
当电源线上的高频噪声传导到其他部分时，会引起其他电子设备的干扰，影响其正常使用。
2. EMI辐射：电源设备在工作过程中会产生电磁辐射，如果辐射幅度过高，可能会对周围的其他设备和信号线路产生干扰，使其无法正常工作。
3. 地线干扰：地线是电路中的参考电位点，负责回流电流。
但如果地线的阻抗较大或者回流电流过大，可能会导致地线产生较大的共模干扰，进而影响整个系统的正常工作。
接下来，我们将介绍一些解决电源设计中EMC问题的方法：1. 合理的布局设计：在电源设计过程中，应注意合理的布局设计。
通过将不同电路板的布局位置安排合理，减小信号之间的干扰。
将高频和低频电路分开布局，采用屏蔽罩等措施对敏感电路进行隔离，以减少电磁辐射和传导干扰。
2. 使用滤波器：在电源设计中，适当选择并使用滤波器可以有效减小电源线上的高频噪声。
滤波器能够过滤掉不需要的高频干扰信号，提高电源线的电磁兼容性。
3. 优化接地设计：合理的地线设计对于解决地线干扰问题至关重要。
通过降低地线的阻抗并增加回流电流的路径，减小共模干扰的产生。
同时，合理选择接地点，如使用星型接地方式，可以减少单点接地带来的电磁干扰。
4. 选择合适的电源元件：在电源设计中，选择合适的电源元件也能够有效降低EMC问题。
例如，采用能够提供更好电源抗干扰能力的开关电源，选择低电磁辐射的磁性元件等。
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。
EMC设计在开关电源中的应用
方案 常规空调系统 尖 峰段年 高峰段 年 低谷段年 年用电 年负荷转 用 电量／ 用 电量／ 用 电量／ 量／ 移率
１ Ｗ ． ０ ｋ ． ０ ｋ ・ ０ Ｗ － Ｏｋ ｂ １ Ｗ ｈ １ Ｗ ｈ ｌｓ ｋ ｈ
特 别 是 沿 海 大 型 城 市 来 说 ， 加 社 会 和 经 济 效 益 的 一 个 有 力 因 增
源， 随着功 率的提 高， 发射也 会越 来越 重 ， 因此 ， 电磁 兼容性 其 问题就成为广大 设计 人员需要考虑 的首要 问题 。 １ 开 关 电 源 ＥＭＣ 设 计
１１ 滤 波 ．
进 行金 属隔 离， 以控制 电场 、 磁场 和 电磁场 从 一个 区域 到 另一
个 区 域 的 感 应 和 辐 射 。 因此 ， 择 屏 蔽 材 料 时 ， 遵 循 以下 原 选 应 则 ： １ 当干 扰 电磁 场 的 频 率 较 高 时 ， 用 低 电 阻 率 金 属 材 料 中 （） 利
式中 ， 为负荷 转移 率 ； 为 常规 空调 系统在 用 电高峰 时段 的 据 ， 电 网 峰 谷 差 日益 加 剧 、 网豁 口不 断 紧 张 的大 中 型 城 市 ， Ｇ。 对 电
用 电 量 ； ： 蓄 能 空 调 系 统 在 用 电高 峰 时段 的 用 电 量 。 Ｇ为 度 ， １ 分 别 从 ３个 不 同 的时 段 来 计 算 得 出 的全 年 用 电量 和 表 是 负 荷 转 移 率 。其 中 常 规 空 调 系 统 压 缩 机 功 率 为 ４ ６ｋ ・ 。 ４ Ｗ ｈ
试 ， 究 测试 结 果并 进行 了比较 。 研 关键 词 ： 开关 电源 ； ＭＣ 设计 ； 用 Ｅ ； 应
０ 引 言 在 当今社会 中， 已经 将 功 耗 作害 电磁 辐 射 的 出现 。 （） 波 电感 的 铁 芯 最 好 采 用 罐 型 或 环 ５滤 型 ， 用 其 他 形 状 可 加 短 路环 或 磁 屏 蔽 。（） 要 时 可 采 用 有 源 若 ６必
两种开关电源变压器EMC设计方案分享
两种开关电源变压器EMC设计方案分享
对于电源变压器的新产品研发环节来说，EMC抗干扰设计是其中非常重要的一环，也是每个工程师都需要严禁对待的设计步骤。
EMC设计方案的设置合理与否，直接关系到开关电源变压器的工作效率和能耗控制。
今天我们将会分享两种实用性较强的电源变压器EMC设计方案，大家一其来看看吧。
在分享电源变压器的EMC设计方案之前，首先我们需要了解的一个概念是，究竟什幺是传导噪声。
在目前电子设备研发领域中，所谓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。
在开关电源变压器的实际抗干扰设置中，这种传导干扰又能够细分为共模干扰与差模干扰两种干扰模式。
共模干扰电流在零线与相线上的相位相等，而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。
就目前国内的反激式开关电源应用情况来看，大部分的开关电源电路中都会存在一些电压剧变的节点。
和电路中其他电势相对稳定的节点不同，这些节点的电压包含高强度的高频成分。
这些电压变化十分活跃的节点称为噪声活跃节点。
噪声活跃节点是开关电源电路中的共模传导干扰源，它作用于电路中的对地杂散电容就产生共模噪声电流M。
而电路中对EMI影响较大的寄生电容在电路中的分布如图1所示。
开关电源EMC问题实战案例
开关电源EMC问题实战案例1电源AC端口CE/RE问题分析CE测试数据RE测试数据1. 198kHz这个点超标198k为低频，低频一般是差模噪声。
常用手段为：增加差模滤波插损，增加电感感量或者增加电容。
2. CE高频段超标CE高频段通常为共模接地不良及近场耦合，无法通过电感滤波改善。
常用手段为：高频共模电容滤波；调整共模电容接地点，减小共模环路及接地阻抗；减小近场耦合；3. RE低频段超标RE低频段由电源开关噪声引起的辐射问题。
常用手段为：端口高频滤波电容；加强电源参考地与机壳搭接；开关上升沿调整（影响效率）；分析完了问题，接下来从下面几个方面介绍AC端口滤波电路优化方案。
2优化方案1. 滤波电路优化电源AC端口滤波电路优化后的电源AC端口滤波电路2. PCB电路优化电源AC端口滤波电路PCB优化点1：优化共模噪声路径布线，共模电容布线短而粗，减小共模环路阻抗PCB优化点2：靠近电源内部的共模电容单点接地，减小共模环路面积，解决两级共模电容共地问题。
3. 近场耦合优化AC电源连接器内部cable线较长，且靠近两级共模电感正上方，极易与共模电感产生近场耦合。
经过对比验证发现，电源CE高频段噪声，为该cable线导致，调整cable 线的位置，该频点降低5dB以上。
调整前：调整后：4. 共模电感优化在不增加占板面积，pin to pin的前提下，优化共模电感。
并通过对共模电感单体测试，识别器件单体差异。
从共模电感的感量变化曲线可知，15~20匝共模电感的共模分量谐振点大于200kHz，而30匝共模电感共模分量谐振点在150k~200kHz之间。
4款电感的差模分量在200kHz之间较为稳定，未出现谐振点。
3结语一般来讲，电路形式、器件参数等，仅决定了滤波器的低频特性，而器件的种类、电路组装的方式，以及滤波器的结构等，决定了滤波器的高频特性。
要提高开关频率，提高开关电源产品的质量，电磁兼容性是不容忽视的问题。
开关电源的变压器EMC设计
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。
开关电源前端EMC概述
测量开关电源前端设备产生的谐波电流分量，以评估其对公共电网的 干扰和污染。
静电放电测试
模拟人体或其他物体与开关电源前端设备接触时产生的静电放电现象， 以评估其对设备的电磁干扰和损坏风险。
评估指标与注意事项
01
02
03
电磁辐射强度
评估开关电源前端设备对 周围环境的电磁干扰程度， 通常以dB(分贝)为单位表 示。
线路保护
使用适当的线径和线材，以减小 线路的电感和电阻。
屏蔽技术
屏蔽材料
选择导电性能良好的材料，如铜、铝等。
屏蔽设计
根据电磁干扰的频率和强度，设计合适的屏蔽结 构和方式。
接地与连接
确保屏蔽层正确接地，以提高屏蔽效果。
04 开关电源前端EMC的案例 分析
案例一：某品牌手机充电器EMC问题分析
问题描述
将设备的外壳或机架连接 到大地，以减少电击风险。
信号接地
为电路提供参考电平，确 保信号的稳定传输。
混合接地
根据实际情况，采用不同 的接地方式以满足电磁兼 容性要求。
线路布局与布线技术
线路布局
合理安排电源线、信号线和接地 线的位置，以减小电磁干扰。
布线技巧
遵循最短、最直接的原则，尽量 减少线路长度和弯曲度。
集成化设计
集成化设计是开关电源前端EMC的重要发展方向，通过将 多个功能模块集成在一个芯片或模块中，实现小型化、轻 量化和高效化的设计。
智能化控制
智能化控制技术使得开关电源前端EMC能够实现自适应调 节、故障诊断和预测等功能，提高了系统的稳定性和可靠 性。
市场趋势与竞争格局
市场需求持续增长
随着电子设备的普及和智能化的发展，开关电源前端EMC的市场需求持续增长， 尤其在通信、数据中心、电动汽车等领域具有广阔的应用前景。
基于开关电源的EMC设计
基于开关电源的EMC设计开关电源因体积小、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。
基于VIPer12A的小功率开关电源的EMC 初步分析
单片机与电磁兼容基础研究四——基于VIPer12A的小功率开关电源的EMC初步分析开关电源具有体积小，效率高，价格大众化等优势，被广泛应用于家电、灯具、信息技术和音视频等各类产品。
但是由于开关电源的开关特性，其产生的电磁干扰（EMI）会极大的影响其他产品的正常工作，而且此类开关电源产品往往不能通过相关电磁兼容标准的测试。
下面以一个基于VIPer12A的小功率开关电源的实际测试过程来初步分析一下开关电源的电磁干扰和一些基础的处理措施。
VIPer12A是ST公司生产的用于小功率开关电源的主控芯片，开关频率60KHz，内部集成MOSFET，电路较为简单，价格较低。
下面分别来看一些各种电路结构和EMC抑止措施下的EMC测试曲线：首先来看一下采用VIPer12A的典型应用，但是省却一切EMC抑止措施下的EMC测试曲线：图1，无任何措施从图1可以看到测试结果非常糟糕，而这也是在预期之中，因为该电路省却了用于高频去耦的Y电容，而且输入端未加LC滤波器，本测试曲线只是为了让大家对开关模式下的电磁干扰有个了解，合格的电子工程师不可能会设计出这种开关电源。
接下来请查看图2，图2在电源输入端加入了LC滤波器，LC滤波器由0.1uF 安规电容和10mH×2电感组成。
图2，输入端加入LC滤波器从图中可以明显看到准峰值从100dBuV降到了71dBuV，平均值从77降到了62，效果很明显，但是由于开关电源本身的问题测试结果还是超过了家电标准限值。
从图2我们可以发现，在电源输出端的LC滤波器是必不可少的，而且效果也比较明显，当然LC滤波器的组成方式是多种多样的，可以在本站中找到相关资料，一般情况下一个共模电感加一个安规电容基本可以满足要求，如果采用更为复杂的滤波器可以获得更好的EMC滤波效果，但是成本也将上升不少。
从图2中的两个相邻尖峰之间的频率差我们还可以清楚的看到该开关电源的开关频率为60KHz左右。
由于图2 还未符合标准要求，故只好继续整改电路并加上其它EMC抑止措施。
电源的EMC及安规设计
电源的EMC及安规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。
PSR原边反馈开关电源设计之三---EMC技巧（精选五篇）
PSR原边反馈开关电源设计之三---EMC技巧（精选五篇）第一篇：PSR原边反馈开关电源设计之三---EMC技巧PSR原边反馈开关电源设计之三——EMC设计技巧上图：先谈谈PCB LAYOUT注意点：大家都知道，EMC对地线走线毕竟有讲究，针对PSR的初级地线，可以分为4个地线，如图中所标示的三角地符号。
这4个地线需采用“一点接地”的布局。
1.C8的地线为电源输入第。
2.R5的地为功率地。
3.C2的地为小信号地。
4.变压器PIN3的地为屏蔽地。
这4个地的交接点为C8的负端，即：输入电压经整流桥后过C1到C8地，R5和变压器PIN3的地分别采用单独连线直接引致C8负端相连，连线尽量短；R5地线因考虑到压降和干扰应尽量宽些。
C5,R10,U1 PIN7和PIN8地线汇集致C2负端再连接于C8负端。
若为双面板，以上4条地线尽量不要采用过孔连接，不得以可以采用多个过孔阵列以减小过孔压降。
以上地线布局恰当，产品的共模干扰会很小。
因PSR线路负载时工作在PFM状态下的DCM模式，DI/DT的增大和频率的提升，所以较难处理的是传导150K~5M差模干扰。
就依图从左到右针对有影响EMC的元件进行逐个分析。
1.保险丝将保险丝换用保险电阻理论上来讲对产品效率是有负面影响的，但实际表现并不明显，所以保险丝可以采用10/1W的保险电阻来降低150K附近的差模干扰，对通过5级能耗并无太大影响，且成本也有所降低。
2.C1,L2,C8 PSR工作在DCM模式，相对而言其输入峰值电流会大很多，所以输入滤波很重要。
峰值电流的增大会导致低压输入时母线电压较低，且C8的温升也会增加；为了提高母线电压和降低C8的温升，需提高C1的容量和使用LOW ESR的C1和C8。
因为提高C1的容量后，C1和C8的工作电压会上升，在输出功率不变的情况下，输入的峰值电流就会降低。
因L2的作用，实际表现为增加C1的容量比增加C8的容量抑制EMC会更有效。
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２ ．上海现代光学系统重点实验 室 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３ ）
摘
要 ：开关 电源 因为体 积 小、 功 率 因数 大 等优 点 ，在 电力 电子 领 域 的应 用愈发 广 泛 。 而 由于
会产 生 电磁 干扰 ，使 其进 一 步的 应 用 受到 限 制 。分析 了开 关 电 源 电磁 干扰 产 生 的各 种 机理 ，并
２ ０ １ ４年第９ 期
文章编号 ： １ ０ ０ ９— ２ ５ ５ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ９— ０ ０ ８ ６ —０ ３ 中图分类号 ： Ｔ Ｎ ８ ６ 文献标 识码 ： Ａ
开关 电源 Ｅ ＭＣ的 分 析 及 设 计 应 用
金爱娟 ，徐 宗瑞 ，倪 似松
（ １ ．上海理工大学光 电信息与计算机工程学院 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３ ；
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｓ ｉ ｚ ｅ ，ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ，ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｓ ｍｏ ｒ ｅ
提 出电磁 兼容 （ Ｅ Ｍ Ｃ） 的设计 方 法 ，主要 采 用 了电路 措 施 、 滤波 、接 地 、Ｐ Ｃ Ｂ合 理 布局 等 方 法 进行 Ｅ Ｍ Ｉ 抑制 。为 实际应 用 中开 关 电源 电磁 干扰 的抑制 提 供 了借 鉴 ，可 以 大大促 进 开 关 电源在
生活 中的广泛应 用。
ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐｌ ｙ；ＥＭＩ ；ＥＭＣ
０ 引言
电力 电子技术 的高 速发 展 ， 使 得 电子 设 备 越来
ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｔ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ（ Ｅ ＭＣ） ．Ｉ ｔ ｍ ａ ｉ ｎ ｌ ｙ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｓ ｈ ｔ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ，ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ，ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ Ｐ Ｃ Ｂ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ － Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ， Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ￣２ ０ ０ ０ ９ ３ ， ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ￣ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｆ Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ Ｏ ’ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ￣２ ０ ０ ０ ９ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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关键词 ： 开关 电源 ；电磁干扰 ；电磁兼容
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