開關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理及其傳播途徑

1、開關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理及其傳播途徑開關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理及其傳播途徑功率開關(guān)器件的高額開關(guān)動作是導(dǎo)致開關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾(EMI)的主要原因。開關(guān)頻率的提高一方面減小了電源的體積和重量，另一方面也導(dǎo)致了更為嚴(yán)重的EMI問題。開關(guān)電源工作時，其內(nèi)部的電壓和電流波形都是在非常短的時間內(nèi)上升和下降的，因此，開關(guān)電源本身是一個噪聲發(fā)生源。開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾，按噪聲干擾源種類來分可分為尖峰干擾和諧波干擾兩種若按耦合通路來分可分為傳導(dǎo)干擾和

2、輻射干擾兩種。使電源產(chǎn)生的干擾不至于對電子系統(tǒng)和電網(wǎng)造成危害的根本辦法是削弱噪聲發(fā)生源，或者切斷電源噪聲和電子系統(tǒng)、電網(wǎng)之間的耦合途徑。現(xiàn)在按噪聲干擾源來分別說明：1、二極管的反向恢復(fù)時間引起的干擾、二極管的反向恢復(fù)時間引起的干擾交流輸入電壓經(jīng)功率二極管整流橋變?yōu)檎颐}動電壓，經(jīng)電容平滑后變?yōu)橹绷鳎娙蓦娏鞯牟ㄐ尾皇钦也ǘ敲}沖波。由電流波形可知，電流中含有高次諧波。大量電流諧波分量流入電網(wǎng)，造成對電網(wǎng)的諧波污染。另外，由于電流是脈

3、沖波，使電源輸入功率因數(shù)降低。高頻整流回路中的整流二極管正向?qū)〞r有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉(zhuǎn)向截止時，由于PN結(jié)中有較多的載流子積累，因而在載流子消失之前的一段時間里，電流會反向流動，致使載流子消失的反向恢復(fù)電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化(didt)。2、開關(guān)管工作時產(chǎn)生的諧波干擾、開關(guān)管工作時產(chǎn)生的諧波干擾功率開關(guān)管在導(dǎo)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(fù)載時近似為矩形波其中含有

4、豐富的高次諧波分量。當(dāng)采用零電流、零電壓開關(guān)時這種諧波干擾將會很小。另外功率開關(guān)管在截止期間高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變也會產(chǎn)生尖峰干擾。3、交流輸入回路產(chǎn)生的干擾、交流輸入回路產(chǎn)生的干擾無工頻變壓器的開關(guān)電源輸入端整流管在反向恢復(fù)期間會引起高頻衰減振蕩產(chǎn)生干擾。開關(guān)電源產(chǎn)生的尖峰干擾和諧波干擾能量，通過開關(guān)電源的輸入輸出線傳播出去而形成的干擾稱之為傳導(dǎo)干擾；而諧波和寄生振蕩的能量，通過輸入輸出線傳播時，都會在空間產(chǎn)生電場和磁場。這

5、種通過電磁輻射產(chǎn)生的干擾稱為輻射干擾。4、其他原因、其他原因元器件的寄生參數(shù)，開關(guān)電源的原理圖設(shè)計不夠完美，印刷線路板（PCB）走線通常采用手工布置，具有很大的隨意性，PCB的近場干擾大，并且印刷板上器件的安裝、放置，以及方位的不合理都會造成EMI干擾。這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場干擾估計的難度。Flyback架構(gòu)架構(gòu)noise在頻譜上的反應(yīng)在頻譜上的反應(yīng)0.15MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關(guān)頻率的3次諧波引起的干擾。0.2MHz處產(chǎn)生

6、的振蕩是開關(guān)頻率的4次諧波和Mosfet振蕩2（190.5KHz）基波的迭加，引起的干擾所以這部分較強(qiáng)。0.25MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關(guān)頻率的5次諧波引起的干擾0.35MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關(guān)頻率的7次諧波引起的干擾0.39MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關(guān)頻率的8次諧波和Mosfet振蕩2（190.5KHz）基波的迭加引起的干擾22.不要把AC插座與初級開關(guān)管的散熱片靠在一起。1MHZ以內(nèi)以差模干擾為主1.增大X電容量；2.添加差模電感；3.小

7、功率電源可采用PI型濾波器處理(建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些)。1MHZ5MHZ差模共?；旌?，采用輸入端并聯(lián)一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標(biāo)并以解決，1.對于差模干擾超標(biāo)可調(diào)整X電容量添加差模電感器，調(diào)差模電感量2.對于共模干擾超標(biāo)可添加共模電感選用合理的電感量來抑制；3.也可改變整流二極管特性來處理一對快速二極管如FR107一對普通整流二極管1N4007。5M以上以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。對于外殼接地

8、的，在地線上用一個磁環(huán)串繞23圈會對10MHZ以上干擾有較大的衰減作用可選擇緊貼變壓器的鐵芯粘銅箔銅箔閉環(huán).處理后端輸出整流管的吸收電路和初級大電路并聯(lián)電容的大小。對于2030MHZ，1.對于一類產(chǎn)品可以采用調(diào)整對地Y2電容量或改變Y2電容位置；2.調(diào)整一二次側(cè)間的Y1電容位置及參數(shù)值；3.在變壓器外面包銅箔；變壓器最里層加屏蔽層；調(diào)整變壓器的各繞組的排布。4.改變PCBLAYOUT；5.輸出線前面接一個雙線并繞的小共模電感；6.在輸出