開關電源的電磁干擾抑制技術 _知識百科

電磁兼容（ElectroMagneticCompatibility，簡稱EMC）是指電子設備或系統在其電磁環境能正常工作，且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。它包括電磁干擾（EMI）和電磁敏感（EMS）兩方面的內容。 EMI是指電器產品向外發出干擾。 EMS是指電器產品抵抗電磁干擾的能力。一臺具備良好電磁兼容性的設備應既不受周圍電磁噪聲的影響，也不對周圍環境造成電磁干擾。電磁干擾的三個要素是干擾源、耦合通道和敏感體。抑制開關電源產生的干擾對保證電子系統的正常穩定運行具有十分重要的意義，電磁干擾的抑制技術主要包括削弱干擾的能量，隔離和減弱噪聲耦合途徑及提高設備對電磁騷擾的抵抗能力等。本文分析了開關電源電磁干擾產生原因，介紹了開關電源電磁干擾抑制技術及設計方法。 【開關電源的電磁干擾抑制技術】1.開關電源電磁干擾的產生
開關電源通常是將工頻交流電整流為直流電，然后經過開關管的控制使其變為高頻，再經過整流濾波電路輸出，得到穩定的直流電壓。工頻整流濾波使用大容量電容充、放電，開關管高頻通斷，輸出整流二極管的反向恢復等工作過程中產生了極高的di/dt和du/dt，形成了強烈的浪涌電流和尖峰電壓，它是開關電源電磁干擾產生的最基本原因。另外，開關管的驅動波形，MOSFET漏源波形等都是接近矩形波形狀的周期波。因此，其頻率是MHz級別的，這些高頻信號對開關電源的基本信號，特別是控制電路的信號造成干擾。
1.1輸入整流電路的諧波干擾
開關電源輸入端通常采用橋式整流、電容濾波電路。整流橋只有在脈動電壓超過輸入濾波電容上的電壓時才能導通，電流才從市電電源輸入，并對濾波電容充電。一旦濾波電容上的電壓高于市電電源的瞬時電壓，整流管便截止。所以，輸入電路的電流是脈沖性質的，并且有著豐富的高效諧波電流。這是因為整流電路的非線性特性，整流橋交流側的電流嚴重失真。

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而直流側的諧波次數是n倍。所以，整流電路直流側高頻諧波電流不僅使電路產生功率，增加電路的無功功率，而且高頻諧波會沿著傳輸線路產生傳導干擾和輻射干擾。
1.2開關電路產生的干擾
開關電路在開關電源中起著關鍵的作用，同時也是主要的干擾源之一。開關管負載為高頻變壓器初級線圈，是感性負載。其在導通瞬間，初級線圈產生很大的涌流，并在初級線圈的兩端出現較高的浪涌尖峰電壓;在斷開瞬間，由于初級線圈的漏磁通，致使一部分能量沒有從一次線圈傳輸到二次線圈，儲藏在電感中的這部分能量將和集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰的衰減震蕩，疊加在關斷電壓上，形成關斷電壓尖峰。如果尖峰有足夠高的幅度，那么很有可能把開關管擊穿。