開關電源電磁干擾機理與抑制措施
開關電源電磁攪擾按捺的意圖是使商品在一定的電磁環(huán)境下遭到電磁攪擾時，無功能的下降或毛病，能作業(yè)正常，一起對電磁環(huán)境不構成污染。
一、開關電源電磁攪擾的發(fā)生機理
開關電源發(fā)生的攪擾，按噪聲攪擾源品種來分，可分為尖峰攪擾和諧波攪擾兩種。若按耦合通路來分，可分為傳導攪擾和輻射攪擾兩種。現在按噪聲攪擾源來別離闡明；
1、二極管的反向康復時間導致的攪擾
高頻整流回路中的整流二極管正導游通時有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉向截止時，因為pn結中有較多的載流子積累，因而在載流子不見之前的一段時間里，電流會反向活動，致使載流子不見的反向康復電流急劇減少而發(fā)作很大的電流改變(di／dt)。
2開關管作業(yè)時發(fā)生的諧波攪擾
功率開關管在導通時流過較大的脈沖電流。例如正激型，推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負載時近似為矩形波，其中富含豐厚的高次諧波重量。當選用零電流、零電壓開關時，這種諧波攪擾將會很小。別的，功率開關管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感導致的電流驟變，也會發(fā)生尖峰攪擾。
3溝通輸入回路發(fā)生的攪擾
無工頻變壓器的開關電源輸入端整流管在反向康復期間會導致高頻衰減振動發(fā)生攪擾。
開關電源發(fā)生的尖峰攪擾和諧波攪擾能量，經過開關電源的輸入輸出線傳達出去而構成的攪擾稱之為傳導攪擾；而諧波和寄生振動的能量，經過輸入輸出線傳達時，都會在空間發(fā)生電場和磁場。這種經過電磁輻射發(fā)生的攪擾稱為輻射攪擾。
4、別的要素
元器材的寄生參數，開關電源的原理圖規(guī)劃不行完美，打印線路板(pcb)走線一般選用手藝布置，具有很大的隨意性，pcb的近場攪擾大，并且打印板上器材的裝置、放置，以及方位的不合理都會構成emi攪擾。
二、電磁攪擾的有關理論
1、開關電源的首要電磁攪擾源
開關電源中的電磁攪擾源首要有開關器材、二極管和非線性無源元件。在開關電源中，印制板布線不妥也是導致電磁攪擾的一個首要因數。
1.1開關電路發(fā)生的電磁攪擾
對開關電源來說，開關電路發(fā)生的電磁攪擾是其首要攪擾源之一。開關電路是開關電源的中心，首要由開關管和高額變壓器構成。他發(fā)生的dv／dt具有較大的脈沖，頻帶較寬且諧波豐厚。這種脈沖攪擾發(fā)生的首要要素是：
(1)開關管負載為高頻變壓器初級線圈，是理性負載。在開關導通剎那間，初級線圈發(fā)生很大的涌流，并在初級線圈的兩頭呈現較高的浪涌尖峰電壓．在開關管斷開剎那間，因為初級線圈的漏磁通，致使一有些能量沒有從一次線圈傳輸到二次線圈，儲藏在電感中的這有些能量將和集電極電路中的電容、電阻構成帶有尖峰的衰減振動，疊加在關斷電壓上，構成關斷尖峰電壓。
這種電源電壓中止會發(fā)生與初級線圈接通時相同的磁化沖擊電流瞬變，這個噪聲會傳導到輸入輸出端，構成傳導攪擾，重者有也許擊穿開關管。
(2)脈沖變壓器初級線圈，開關管和濾波電容構成的高頻開關電流環(huán)路也許發(fā)生較大的空間輻射，構成輻射攪擾，假如電容濾波容量缺乏或高頻特性欠好，電容上的高頻阻抗會使高頻電流以差模方式傳導到溝通電源中構成傳導攪擾。
1.1.2二極管整流電路發(fā)生的電磁攪擾
主電路中整流二極管發(fā)生的反向康復電流的1di／dt1遠比續(xù)流二極管康復電流Idi／dtl小得多。作為電磁攪擾源來研討，整流二極管反向康復電流構成的攪擾強度大，頻帶寬。整流二極管發(fā)生的電壓跳變遠小于電源中的功率開關管導通和關斷時發(fā)生的電壓跳變。因而，不計整流二極管發(fā)生的Idv／dtI和Idi／dtl的影響，而把整流電路當成電磁攪擾耦合通道的一有些來研討也是可以的。
2、開關電源電磁攪擾的耦合通道
開關電源經過耦合通道對自身發(fā)生攪擾。一般多選用差模和共模攪擾加以分析。
“共模攪擾”是指攪擾巨細和方向共同，其存在于電源任何一相對大地，或中線對大地間。共模攪擾也稱縱模攪擾、不對稱攪擾或接地攪擾。是載流體與大地之間的攪擾。
“差模攪擾”是指攪擾巨細持平，方向相反，其存在于電源相線與中線之間。差模攪擾也稱常模攪擾、橫模攪擾或對稱攪擾。·這是載流體之間的攪擾。
共模攪擾闡明晰攪擾是由輻射或串擾耦合到電路中的。而差模攪擾則闡明晰攪擾是源于同一條電路的。一般這兩種攪擾是一起存在的，因為線路阻抗的不平衡，兩種攪擾在傳輸中還會互相轉化．所以狀況非常復雜。
三、按捺攪擾的幾種方法
構成電磁攪擾的三要素是攪擾源、傳達路徑和受擾設備。因而，按捺電磁攪擾也應當從這3方面著手。首要應當按捺攪擾源，直接消除攪擾要素，其次是消除攪擾源和受擾設備之間的耦合和輻射，堵截電磁攪擾的傳達路徑；第三是進步受擾設備的抗擾能力，減低其對噪聲的敏感度。現在按捺攪擾的幾種方法基本上都是用堵截電磁攪擾源和受擾設備之間的耦合通道，它們確是卓有成效的方法。常用的方法是屏蔽、接地和濾波。
選用屏蔽技能可以有用地按捺開關電源的電磁輻射攪擾。例如，功率開關管和輸出二極管一般有較大的功率損耗，為了散熱往往需求裝置散熱器或直接裝置在電源底板上。器材裝置時需求導熱功能好的絕緣片進行絕緣．這就使器材與底板和散熱器之間發(fā)生了分布電容，開關電源的底板是溝通電源的地線，因而經過器材與底板之間的分布電容將電磁攪擾耦合到溝通輸入端發(fā)生共模攪擾，處理這個疑問的方法是選用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片，并把屏蔽片接到直流地上，割斷了射頻攪擾向輸入電網傳達的路徑。為了按捺開關電源發(fā)生的輻射，電磁攪擾對別的電子設備的影響，可徹底依照對磁場屏蔽的方法來加工屏蔽罩，然后將整個屏蔽罩與體系的機殼和地銜接為一體，就能對電磁場進行有用的屏蔽。電源某些有些與大地相連可以起到按捺攪擾的效果。例如，靜電屏蔽層接地可以按捺改變電場的攪擾。
電磁屏蔽用的導體準則上可以不接地，但不接地的屏蔽導體時常增強靜電耦合而發(fā)生所謂“負靜電屏蔽”效應。所以仍以接地為好，這么使電磁屏蔽能一起表現靜電屏蔽的效果。電路的公共參閱點與大地相連，可為信號回路供給安穩(wěn)的參閱電位。因而，體系中的安全維護地線、屏蔽接地線和公共參閱地線各自構成接地母線后，終究都與大地相連．
在電路體系規(guī)劃中應遵循。一點接地”的準則，假如構成多點接地，會呈現閉合的接地環(huán)路，當磁力線穿過該回路時將發(fā)生磁感應噪聲，實際上很難完成“一點接地”。因而，為下降接地阻抗，消除分布電容的影響而采納平面式或多點接地．使用一個導電平面(底板或多層印制板電路的導電平面層等)作為參閱地。需求接地的各有些就近接到該參閱地上。為進一步減小接地回路的壓降，可用旁路電容減少返回電流的幅值。在低頻和高頻共存的電路體系中，應別離將低頻電路、高頻電路、功率電路的地線獨自銜接后，再銜接到公共參閱點上。
濾波是按捺傳導攪擾的一種極好的方法。例如，在電源輸入端接上濾波器，可以按捺開關電源發(fā)生并向電網反應的攪擾．也可以按捺來自電網的噪聲對電源自身的損害。在濾波電路中，還選用許多專用的濾波元件，如穿心電容器、三端電容器、鐵氧體磁環(huán)，它們可以改進電路的濾渡特性。恰當地規(guī)劃或選擇濾波器，并正確地裝置和使用濾波器，是抗攪擾技能的主要構成有些。
發(fā)生開關電源電磁攪擾的要素還許多，按捺電磁攪擾還有很多的作業(yè)。全部按捺開關電源的各種噪聲會使開關電源得到更廣泛的使用。
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