隨著現代電子技術的快速發展，電子電氣設備的廣泛應用，處於同一工作環境的各種電子、電氣設備的距離越來越近，電子電路工作的外部環境進一步惡化。由於開關電源工作在高頻開關狀態
，內部會產生很高的電流、dianyabianhualv，daozhikaiguandianyuanchanshengjiaoqiangdedianciganrao。dianciganraoxinhaobujinduidianwangzaochengwuran，haizhijieyingxiangdaoqitayongdianshebeishenzhidianyuanbenshendezhengchanggongzuo
，erqiezuoweifusheganraochuangrukongjian
，zaochengdianciwuran，zhiyuezherenmendeshengchanheshenghuo。
 

 

開關電源以其體積小，重量輕，高性能
，高可靠性等特點被廣泛應用於計算機及外圍設備通信、自動控製
、家用電器等領域
，為人們的生產生活和社會的建設提供了很大幫助。
 

國內在20世紀80一90年代
，為了加強對當前國內電磁汙染的治理，製定了一些與CISPR標準、IEC801等國際標準相對應的標準。自從2003年8月1日中國強製實施3C認證(china compulsory certification)工作以來，掀起了“電磁兼容熱”，近(jin)距(ju)離(li)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)研(yan)究(jiu)與(yu)控(kong)製(zhi)愈(yu)來(lai)愈(yu)引(yin)起(qi)電(dian)子(zi)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)們(men)的(de)關(guan)注(zhu)，當(dang)前(qian)已(yi)成(cheng)為(wei)當(dang)前(qian)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)的(de)一(yi)個(ge)新(xin)熱(re)點(dian)。本(ben)文(wen)將(jiang)針(zhen)對(dui)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)產(chan)生(sheng)機(ji)理(li)係(xi)統(tong)地(di)論(lun)述(shu)相(xiang)關(guan)的(de)抑(yi)製(zhi)技(ji)術(shu)。
 

1 開關電源電磁幹擾的抑製
 

形成電磁幹擾的三要素是幹擾源
、傳播途徑和受擾設備。因而，抑製電磁幹擾應從這三方麵入手。抑製幹擾源

、消除幹擾源和受擾設備之間的耦合和輻射、提高受擾設備的抗擾能力
，從而改善開關電源的電磁兼容性能的目的
 

濾lv波bo是shi抑yi製zhi電dian磁ci幹gan擾rao的de重zhong要yao方fang法fa，它ta能neng有you效xiao地di抑yi製zhi電dian網wang中zhong的de電dian磁ci幹gan擾rao進jin入ru設she備bei，還hai可ke以yi抑yi製zhi設she備bei內nei的de電dian磁ci幹gan擾rao進jin入ru電dian網wang。在zai開kai關guan電dian源yuan輸shu入ru和he輸shu出chu電dian路lu中zhong安an裝zhuang開kai關guan電dian源yuan濾lv波bo器qi，不bu但dan可ke以yi解jie決jue傳chuan導dao幹gan擾rao問wen題ti，同tong時shi也ye是shi解jie決jue輻fu射she幹gan擾rao的de重zhong要yao武wu器qi。濾lv波bo抑yi製zhi技ji術shu分fen為wei無wu源yuan濾lv波bo和he有you源yuan濾lv波bo2種方式。
 

無源濾波電路簡單，成本低廉，工作性能可靠，是抑製電磁幹擾的有效方式。無源濾波器由電感、電容、電阻元件組成，其直接作用是解決傳導發射。開關電源中應用的無源濾波器的原理結構圖如圖1所示。
 

 

由於原電源電路中濾波電容容量大，整流電路中會產生脈衝尖峰電流，這個電流由非常多的高次諧波電流組成，對電網產生幹擾
；另外電路中開關管的導通或截止、變bian壓ya器qi的de初chu級ji線xian圈quan都dou會hui產chan生sheng脈mai動dong電dian流liu。由you於yu電dian流liu變bian化hua率lv很hen高gao，對dui周zhou圍wei電dian路lu會hui產chan生sheng出chu不bu同tong頻pin率lv的de感gan應ying電dian流liu，其qi中zhong包bao括kuo差cha模mo和he共gong模mo幹gan擾rao信xin號hao
，這zhe些xie幹gan擾rao信xin號hao可ke以yi通tong過guo2根(gen)電(dian)源(yuan)線(xian)傳(chuan)導(dao)到(dao)電(dian)網(wang)其(qi)他(ta)線(xian)路(lu)和(he)幹(gan)擾(rao)其(qi)他(ta)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)。圖(tu)中(zhong)差(cha)模(mo)濾(lv)波(bo)部(bu)分(fen)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu)的(de)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)，又(you)能(neng)大(da)大(da)衰(shuai)減(jian)設(she)備(bei)本(ben)身(shen)工(gong)作(zuo)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)傳(chuan)向(xiang)電(dian)網(wang)。又(you)根(gen)據(ju)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)定(ding)律(lv)，得(de)E=Ldi／dt，其中：E為L兩端的電壓降
；L為電感量；di／dt為電流變化率。顯然要求電流變化率越小，則要求電感量就越大。
 

脈衝電流回路通過電磁感應其他電路與大地或機殼組成的回路產生的幹擾信號為共模信號；開關電源電路中開關管的集電極與其他電路之間產生很強的電場，電路會產生位移電流，而這個位移電流也屬於共模幹擾信號。圖1*模濾波器就是用來抑製共模幹擾，使之受到衰減。
 

1．1．2 有源濾波技術
 

有源濾波技術是抑製共模幹擾的一種有效方法。該方法從噪聲源出發而采取的措施(如圖2所示)，其基本思想是設法從主回路中取出一個與電磁幹擾信號大小相等、相位相反的補償信號去平衡原來的幹擾信號，以達到降低幹擾水平的目的。如圖2所示，利用晶體管的電流放大作用，通過把發射極的電流折合到基極，在基極回路來濾波。R1
，C2組成的濾波器使基極紋波很小，這樣射極的紋波也很小。由於C2的容量小於C3

，減小了電容的體積。這種方式僅適合低壓小功率電源的情況。另外，在設計和選用濾波器時應注意頻率特性、耐壓性能
、額定電流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。濾波器的安裝位置要恰當，安裝方法要正確，才能對幹擾起到預期的濾波作用。
 

 

采用屏蔽技術可以有效地抑製開關電源的電磁輻射幹擾。屏蔽一般分為2種：一種是靜電屏蔽，主要用於防止靜電場和恒定磁場的影響；另一種是電磁屏蔽，主要用於防止交變電場
、磁ci場chang以yi及ji交jiao變bian電dian磁ci場chang的de影ying響xiang。屏ping蔽bi技ji術shu分fen為wei對dui發fa出chu電dian磁ci波bo部bu位wei的de屏ping蔽bi和he受shou電dian磁ci波bo影ying響xiang的de元yuan器qi件jian的de屏ping蔽bi。在zai開kai關guan電dian源yuan中zhong，可ke發fa出chu電dian磁ci波bo的de元yuan器qi件jian是shi指zhi變bian壓ya器qi
、電感器
、功率器件等，通常在其周圍采用銅板或鐵板作為屏蔽，以使電磁波產生衰減。
 

此(ci)外(wai)
，為(wei)了(le)抑(yi)製(zhi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)產(chan)生(sheng)的(de)輻(fu)射(she)向(xiang)外(wai)部(bu)發(fa)散(san)


，為(wei)了(le)減(jian)少(shao)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)對(dui)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)影(ying)響(xiang)
，應(ying)采(cai)取(qu)整(zheng)體(ti)屏(ping)蔽(bi)。可(ke)完(wan)全(quan)按(an)照(zhao)對(dui)磁(ci)場(chang)屏(ping)蔽(bi)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)加(jia)工(gong)屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)，然(ran)後(hou)將(jiang)整(zheng)個(ge)屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)與(yu)係(xi)統(tong)的(de)機(ji)殼(ke)和(he)地(di)連(lian)接(jie)為(wei)一(yi)體(ti)，就(jiu)能(neng)對(dui)電(dian)磁(ci)場(chang)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)的(de)屏(ping)蔽(bi)。然(ran)而(er)在(zai)使(shi)用(yong)整(zheng)體(ti)屏(ping)蔽(bi)時(shi)應(ying)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)屏(ping)蔽(bi)材(cai)料(liao)的(de)接(jie)縫(feng)、電線的輸入／輸出端子和電線的引出口等處的電磁泄露，且不易散熱，結構成本大幅度增加等因素。
 

weishidiancipingbinengtongshifahuijingdianpingbidezuoyong，jiaqiangpingbixiaoguo
，tongshibaozhangrenshenheshebeideanquan，yingjiangxitongyudadixianglian

，jiweijiedijishu。jiedishizhizaixitongdemougexuandingdianyumougejiedimianzhijianjianlidaodiandetonglusheji。zheyiguochengshizhiguanzhongyaode，jiangjiedihepingbizhengquejieheqilaikeyigenghaodijiejuedianciganraowenti，youketigaodianzichanpindekangganraonengli。
 

為更好地抑製開關電源的電磁幹擾
，其印製電路板(PCB)的抗幹擾技術尤為重要。為減少PCB的電磁輻射和PCB上電路間的串擾
，要非常注意PCB布局
、布(bu)線(xian)和(he)接(jie)地(di)。如(ru)減(jian)少(shao)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)是(shi)減(jian)小(xiao)通(tong)路(lu)麵(mian)積(ji)，減(jian)小(xiao)幹(gan)擾(rao)源(yuan)和(he)敏(min)感(gan)電(dian)路(lu)的(de)環(huan)路(lu)麵(mian)積(ji)

，采(cai)用(yong)靜(jing)電(dian)屏(ping)蔽(bi)。而(er)抑(yi)製(zhi)電(dian)場(chang)與(yu)磁(ci)場(chang)的(de)耦(ou)合(he)，應(ying)盡(jin)量(liang)增(zeng)大(da)線(xian)間(jian)距(ju)離(li)。
 

在開關電源中接地是抑製幹擾的重要方法。接地有安全接地
、工作接地和屏蔽接地等3種基本類型。地線設計應注意以下幾點：交流電源地與直流電源地分開；功率地與弱電地分開；模擬電路與數字電路的電源地分開；盡量加粗地線。
 

1．4 一次整流電路中加功率因數校正(PFC)網絡
 

duiyuzhiliuwenyadianyuan，dianwangdianyatongguobianyaqijiangyahouzhijietongguozhengliudianlujinxingzhengliu，suoyizhengliuguochengzhongchanshengdexiebofenliangzuoweiganraozhijieyingxiangjiaoliudianwangdeboxing
，shiboxingjibian
，gonglvyinshupiandi。weilejiejueshurudianliuboxingjibianhejiangdidianliuxiebohanliang
，jianggonglvyinshuxiaozheng(PFC)技術應用於開關電源中是非常必要的。PFC技(ji)術(shu)使(shi)得(de)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)跟(gen)隨(sui)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)，將(jiang)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)校(xiao)正(zheng)成(cheng)近(jin)似(si)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了(le)電(dian)流(liu)諧(xie)波(bo)含(han)量(liang)
，改(gai)善(shan)了(le)橋(qiao)式(shi)整(zheng)流(liu)電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)的(de)輸(shu)入(ru)特(te)性(xing)，提(ti)高(gao)了(le)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)。其(qi)中(zhong)無(wu)源(yuan)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)校(xiao)正(zheng)電(dian)路(lu)是(shi)利(li)用(yong)電(dian)感(gan)和(he)電(dian)容(rong)等(deng)元(yuan)件(jian)組(zu)成(cheng)濾(lv)波(bo)器(qi)
，將(jiang)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)進(jin)行(xing)移(yi)相(xiang)和(he)整(zheng)形(xing)過(guo)程(cheng)來(lai)實(shi)現(xian)提(ti)高(gao)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)的(de)。而(er)有(you)源(yuan)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)校(xiao)正(zheng)電(dian)路(lu)是(shi)依(yi)據(ju)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)強(qiang)迫(po)輸(shu)入(ru)交(jiao)流(liu)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)跟(gen)蹤(zong)輸(shu)入(ru)交(jiao)流(liu)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)的(de)原(yuan)理(li)來(lai)實(shi)現(xian)交(jiao)流(liu)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)正(zheng)弦(xian)化(hua)，並(bing)與(yu)交(jiao)流(liu)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)同(tong)步(bu)。兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)均(jun)使(shi)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)提(ti)高(gao)，後(hou)者(zhe)效(xiao)果(guo)更(geng)加(jia)明(ming)顯(xian)
，但(dan)電(dian)路(lu)複(fu)雜(za)。
 

對於一個周期信號尤其是方波來說，其能量主要分布在基頻信號和諧波分量中，諧波能量隨頻率的增加呈級數降低。由於n次諧波的帶寬是基頻帶寬的nbei，tongguokuopinjishujiangxiebonengliangfenbuzaiyigegengkuandepinlvfanweishang。youyujipinhegecixiebonengliangjianshao

，qifasheqiangduyeyinggaixiangyingjiangdi。yaozaikaiguandianyuanzhongcaiyongkuopinshizhongxinhao，xuyaoduigaidianyuankaiguanmaichongkongzhidianlushuchudemaichongxinhaojinxingtiaozhi，xingchengkuopinshizhong(如圖3所示)。與傳統的方法相比，采用擴頻技術優化開關電源EMI既高效又可靠，無需增加體積龐大的濾波器件和繁瑣的屏蔽處理
，也不會對電源的效率帶來任何負麵影響
 

 

2 結語
 

本(ben)文(wen)的(de)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)正(zheng)確(que)，仿(fang)真(zhen)結(jie)果(guo)正(zheng)常(chang)，克(ke)服(fu)了(le)傳(chuan)統(tong)方(fang)案(an)中(zhong)所(suo)存(cun)在(zai)的(de)一(yi)些(xie)問(wen)題(ti)
，使(shi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)抑(yi)製(zhi)技(ji)術(shu)得(de)到(dao)進(jin)一(yi)步(bu)優(you)化(hua)。從(cong)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)產(chan)生(sheng)的(de)機(ji)理(li)來(lai)看(kan)
，有(you)多(duo)種(zhong)方(fang)式(shi)可(ke)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)
，除(chu)本(ben)文(wen)中(zhong)分(fen)析(xi)的(de)幾(ji)種(zhong)主(zhu)要(yao)方(fang)法(fa)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)器(qi)、LSA係列浪湧吸收器
、ruankaiguanjishudeng。yizhikaiguandianyuandedianciganrao
，mudeshishiqinengzaigelingyudedaoyouxiaoyingyongdetongshi，jinliangjianshaodianciwuran
，shixianleduidianciwuranwentideyouxiaozhili。erzaishijishejishi，yingquanmiankaolvkaiguandianyuandegezhongdianciganrao，xuanyongduozhongyizhidianciganraodefangfajiayizongheliyong
，shidianciganraojiangdaozuidi，congertigaodianzichanpindezhiliangyukekaoxing。