(电源技术)高频开关电源的干扰及抑制(6)

2高频开关电源的电磁干扰分析

作为一种有害的电磁效应，EMI的发生需要具备三个条件：第一，要有发出电磁干扰的设备；第二，要有接收电磁干扰的设备；第三，电磁干扰要有传播的途径。这就构成了电磁干扰的三要素：干扰源、敏感体和干扰耦合途径。 高频开关电源的EMI特点:

1、作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很大，产生的干扰强度大；

2、干扰源主要集中在功率开关器件及与之相连的散热器和高频变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为清楚；

3、开关频率不高(从几千赫兹到数兆赫兹)，主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰；

4、印刷线路板（PCB）走线通常采用手工布置，具有更大的随意性，这增加了PCB分部参数的提取和近场干扰预估的难度。印刷电路板布线不当也是引起电磁干扰的主要原因；

5、与信号处理电路中显露阻抗匹配的情形不同，开关电源的干扰源阻抗与网侧阻抗不但不匹配，而且随阻抗变化的，这给EMI滤波器的舍弃带来了一定困难。同时EMI滤波器中的L、C元件必须承受很大的无功功率，不但降低了电源的整体效率，也增大了体积。

电磁干扰有两种传输方式。传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接，干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。辐射传播是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。常见的辐射耦合有三种：1）一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收，称为天线对天线的耦合；2）空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合；3）两根平行导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合，称为线对线的感应耦合。

高频开关电源产生电磁干扰的最根本的原因，就是其在工作过程中产生的高di/dt和高du/dt，他们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。整流电容充电放电、开关管和输出整流二极管的电压、电流在高频工作时的快速切换都是这类电源干扰源，他们通过电源线以共模或差模方式向外传输，同时还向周围空间辐射电磁能量。

下面从干扰源的角度来分析开关电源所产生的干扰：

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