電源開關(guān)因具有功耗小、效率高、體積小、重量輕、作業(yè)穩(wěn)定、安全可靠以及穩(wěn)壓規(guī)模寬等長(zhǎng)處，而被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通訊、電子儀器、工業(yè)自動(dòng)操控、特種及家用電器等范疇。可是開關(guān)電源瞬態(tài)呼應(yīng)較差、易發(fā)生電磁攪擾，且EMI信號(hào)占有很寬的頻率規(guī)模，并具有必定的起伏。這些EMI信號(hào)經(jīng)過傳導(dǎo)和輻射辦法污染電磁環(huán)境，對(duì)通訊設(shè)備和電子儀器造成攪擾，因而在必定程度上約束了開關(guān)電源的運(yùn)用。而開關(guān)電源中的攪擾源首要會(huì)集在電壓、電流改變大，如開關(guān)管、二極管、高頻變壓器等元件，以及溝通輸人、整流輸出電路有些。接下來就說下按捺開關(guān)電源電磁攪擾的五大辦法了↓

選用溝通輸入EMI濾波器

通常攪擾電流在導(dǎo)線上傳輸時(shí)有兩種辦法：共模辦法和差模辦法。共模攪擾是載流體與大地之間的攪擾：攪擾巨細(xì)和方向共同，存在于電源任何一相對(duì)大地、或中線對(duì)大地間，首要是由du/dt發(fā)生的，di/dt也發(fā)生必定的共模攪擾。而差模攪擾是載流體之間的攪擾：攪擾巨細(xì)持平、方向相反，存在于電源相線與中線及相線與相線之間。攪擾電流在導(dǎo)線上傳輸時(shí)既能夠共模辦法出現(xiàn)，也能夠差模辦法出現(xiàn);但共模攪擾電流只有變成差模攪擾電流后，才能對(duì)有用信號(hào)構(gòu)成攪擾。

溝通電源輸人線上存在以上兩種攪擾，通常為低頻段差模攪擾和高頻段共模攪擾。在通常情況下差模攪擾起伏小、頻率低、造成的攪擾小;共模攪擾起伏大、頻率高，還能夠經(jīng)過導(dǎo)線發(fā)生輻射，造成的攪擾較大。若在溝通電源輸人端選用恰當(dāng)?shù)腅MI濾波器，則可有效地按捺電磁攪擾。電源線EMI濾波器根本原理如圖1所示，其間差模電容C1、C2用來短路差模攪擾電流，而中心連線接地電容C3、C4則用來短路共模攪擾電流。共模扼流圈是由兩股等粗而且按同方向繞制在一個(gè)磁芯上的線圈組成。假如兩個(gè)線圈之間的磁藕合十分嚴(yán)密，那么漏感就會(huì)很小，在電源線頻率規(guī)模內(nèi)差模電抗將會(huì)變得很小;當(dāng)負(fù)載電流流過共模扼流圈時(shí)，串聯(lián)在相線上的線圈所發(fā)生的磁力線和串聯(lián)在中線上線圈所發(fā)生的磁力線方向相反，它們?cè)诖判局斜舜说窒Ｒ蚨幢阍诖筘?fù)載電流的情況下，磁芯也不會(huì)飽滿。而對(duì)于共模攪擾電流，兩個(gè)線圈發(fā)生的磁場(chǎng)是同方向的，會(huì)出現(xiàn)較大電感，然后起到衰減共模攪擾信號(hào)的效果。這兒共模扼流圈要選用導(dǎo)磁率高、頻率特性較佳的鐵氧體磁性材料。

使用吸收回路改進(jìn)開關(guān)波形

開關(guān)管或二極管在注冊(cè)和關(guān)斷進(jìn)程中，因?yàn)榇嬖谧儔浩髀└泻途€路電感，二極管存儲(chǔ)電容和散布電容，簡(jiǎn)單在開關(guān)管集電極、發(fā)射極兩頭和二極管上發(fā)生尖峰電壓。通常情況下選用RC/RCD吸收回路，RCD浪涌電壓吸收回路

當(dāng)吸收回路上的電壓超越必定起伏時(shí)，各器材迅速導(dǎo)通，然后將浪涌能量泄放掉，一起將浪涌電壓約束在必定的起伏。在開關(guān)管集電極和輸出二極管的正極引線上串接可飽滿磁芯線圈或微晶磁珠，原料通常為鈷（Co），當(dāng)經(jīng)過正常電流時(shí)磁芯飽滿，電感量很小。一旦電流要反向流過期，它將發(fā)生很大的反電勢(shì)，這么就能有效地按捺二極管VD的反向浪涌電流。

使用開關(guān)頻率調(diào)制技能

頻率操控技能是依據(jù)開關(guān)攪擾的能量首要會(huì)集在特定的頻率上，并具有較大的頻譜峰值。假如能將這些能量渙散在較寬的頻帶上，則能夠達(dá)到下降于擾頻譜峰值的意圖。通常有兩種處理辦法：隨機(jī)頻率法和調(diào)制頻率法。

隨機(jī)頻率法是在電路開關(guān)距離中加人一個(gè)隨機(jī)擾動(dòng)重量，使開關(guān)攪擾能量渙散在必定規(guī)模的頻帶中。研究標(biāo)明，開關(guān)攪擾頻譜由原來離散的尖峰脈沖攪擾變成接連散布攪擾，其峰值大大下降。

調(diào)制頻率法是在鋸齒波中加人調(diào)制波（白噪聲），在發(fā)生攪擾的離散頻段周圍構(gòu)成邊頻帶，將攪擾的離散頻帶調(diào)制展開成一個(gè)散布頻帶。這么，攪擾能量就渙散到這些散布頻段上。在不影響變換器作業(yè)特性的情況下，這種操控辦法能夠極好地按捺注冊(cè)、關(guān)斷時(shí)的攪擾。

選用軟開關(guān)技能開關(guān)電源的攪擾之一是來自功率開關(guān)管通/斷時(shí)的du/dt，因而，減小功率開關(guān)管通/斷的du/dt是按捺開關(guān)電源攪擾的一項(xiàng)重要辦法。而軟開關(guān)技能能夠減小開關(guān)管通/斷的du/dt。

假如在開關(guān)電路的基礎(chǔ)上增加一個(gè)很小的電感、電容等諧振元件就構(gòu)成輔佐網(wǎng)絡(luò)。在開關(guān)進(jìn)程前后引人諧振進(jìn)程，使開關(guān)注冊(cè)前電壓先降為零，這么就能夠消除開經(jīng)進(jìn)程中電壓、電流堆疊的現(xiàn)象，下降、甚至消除開關(guān)損耗和攪擾，這種電路稱為軟開關(guān)電路。

依據(jù)上述原理能夠選用兩種辦法，即在開關(guān)關(guān)斷前使其電流為零，則開關(guān)關(guān)斷時(shí)就不會(huì)發(fā)生損耗和攪擾，這種關(guān)斷辦法稱為零電流關(guān)斷;或在開關(guān)注冊(cè)前使其電壓為零，則開關(guān)注冊(cè)時(shí)也不會(huì)發(fā)生損耗和攪擾，這種注冊(cè)辦法稱為零電壓注冊(cè)。在許多情況下，不再指出注冊(cè)或關(guān)斷，僅稱零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)，根本電路如圖3和圖4所示。

通常選用軟開關(guān)電路操控技能，聯(lián)系合理的元器材布局及印制電路板布線、接地技能，對(duì)開關(guān)電源的EMI攪擾具有必定的改進(jìn)效果。選用電磁屏蔽辦法通常選用電磁屏蔽辦法都能有效地按捺開關(guān)電源的電磁輻射攪擾。開關(guān)電源的屏蔽辦法首要是對(duì)于開關(guān)管和高頻變壓器而言。開關(guān)管作業(yè)時(shí)發(fā)生很多的熱量，需求給它裝散熱片，然后使開關(guān)管的集電極與散熱片間發(fā)生較大的散布電容。因而，在開關(guān)管的集電極與散熱片間放置絕緣屏蔽金屬層，而且散熱片接機(jī)殼地，金屬層接到熱端零電位，減小集電極與散熱片間藕合電容，然后減小散熱片發(fā)生的輻射攪擾。

對(duì)于高頻變壓器，首要應(yīng)依據(jù)導(dǎo)磁體屏蔽性質(zhì)來挑選導(dǎo)磁體構(gòu)造，如用罐型鐵芯和El型鐵芯，則導(dǎo)磁體的屏蔽效果極好。變壓器外加屏蔽時(shí)，屏蔽盒不該緊貼在變壓器外面，應(yīng)留有必定的氣隙。如選用有氣隙的多層屏蔽物時(shí)，所得的屏蔽效果會(huì)非常好。別的，在高頻變壓器中，常常需求消除初、次級(jí)線圈間的散布電容，可沿著線圈的全長(zhǎng)，在線圈間墊上銅箔制成的開路帶環(huán)，以減小它們之間的禍合，這個(gè)開路帶環(huán)既與變壓器的鐵芯銜接，又與電源的地銜接，起到靜電屏蔽效果。假如條件答應(yīng)，對(duì)全部開關(guān)電源加裝屏蔽罩，那樣就會(huì)非常好地按捺輻射攪擾。

結(jié)束語

跟著開關(guān)電源的體積越來越小、功率密度越來越大，EMI操控問題成為開關(guān)電源穩(wěn)定性的一個(gè)關(guān)鍵因素。由上述剖析可知，選用EMI濾波技能、屏蔽技能、密封技能及接地技能等，能夠有效地按捺、消除攪擾源及受擾設(shè)備之間的禍合和輻射，堵截電磁攪擾的傳達(dá)路徑，然后進(jìn)步開關(guān)電源的電磁兼容性。