電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)是(shi)指(zhi)設(she)備(bei)或(huo)係(xi)統(tong)在(zai)其(qi)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)中(zhong)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)且(qie)不(bu)對(dui)該(gai)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)任(ren)何(he)事(shi)物(wu)構(gou)成(cheng)不(bu)能(neng)承(cheng)受(shou)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)能(neng)力(li)。國(guo)內(nei)外(wai)已(yi)有(you)大(da)量(liang)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)標(biao)準(zhun)，為(wei)係(xi)統(tong)內(nei)的(de)設(she)備(bei)相(xiang)互(hu)達(da)到(dao)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)製(zhi)訂(ding)了(le)約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)。其(qi)中(zhong)CISPR16
、CISPR22及CISPR24構成了信息技術設備包通信開關電源設備的電磁兼容性測試內容及測試方法要求，是目前通信開關電源電磁兼容性設計的最基本要求。

 

 

通(tong)信(xin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)要(yao)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)就(jiu)要(yao)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)，對(dui)於(yu)電(dian)場(chang)，磁(ci)場(chang)及(ji)電(dian)磁(ci)波(bo)等(deng)要(yao)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)，保(bao)證(zheng)自(zi)身(shen)能(neng)夠(gou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)以(yi)及(ji)通(tong)信(xin)設(she)備(bei)供(gong)電(dian)的(de)穩(wen)定(ding)且(qie)不(bu)間(jian)斷(duan)，同(tong)時(shi)也(ye)要(yao)不(bu)受(shou)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)本(ben)身(shen)因(yin)通(tong)信(xin)時(shi)電(dian)磁(ci)波(bo)帶(dai)來(lai)的(de)幹(gan)擾(rao)。一(yi)般(ban)來(lai)講(jiang)，開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)受(shou)到(dao)的(de)幹(gan)擾(rao)源(yuan)有(you)電(dian)壓(ya)電(dian)流(liu)快(kuai)速(su)變(bian)化(hua)造(zao)成(cheng)的(de)幹(gan)擾(rao)
，傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)和(he)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)。

 

開關電源的幹擾來源有：kaiguandianyuandedagonglvkaiguanguangongzuozaigaoyadadianliudeqiehuanzhuangtai
，youdaotongqiehuanweiguanduanzhuangtaishixingchenglangyongdianya，huoyouguanduanqiehuanweidaotongzhuangtaishixingchengdelangyongdianliu，tamendegaocixiebochengfenhuitongguokongjianxiangwaifashehuotongguodianyuanxiandechuandaogouchengganraoyuan。youguanduanqiehuanweidaotongzhuangtaishi，kaiguanbianyaqifufangdezhengliuerjiguanshoufanfangxianghuifutexingdexianzhi
，chanshengjianfengzhuangdefanxiangdianliu
，tayuerjiguanjiedianrongyijiyinxiandiangandengxingchengzunizhengxianzhendang，yehanyoudaliangdexiebochengfen，gouchengganrao。

 

通信開關電源電磁幹擾特點：

 

1.整流或續流二極管及主功率變壓器在高壓
、大電流及高頻開關的方式下工作，其電流電壓快速變化會造成幹擾，從而造成開關電源內部工作的不穩定，使電源的性能降低。

 

2.收發天線的極化
，方向特性EMC輻射。通信開關電源受到：9 kHz～30 MHz的射頻磁場幹擾；30～1 000 MHz的射頻電場幹擾。

 

3.部分電磁場通過開關電源機殼的縫隙，向周圍空間輻射，與通過電源線
、直zhi流liu輸shu出chu線xian產chan生sheng的de輻fu射she電dian磁ci場chang，一yi起qi通tong過guo空kong間jian傳chuan播bo的de方fang式shi
，對dui其qi他ta高gao頻pin設she備bei及ji對dui電dian磁ci場chang比bi較jiao敏min感gan的de設she備bei造zao成cheng幹gan擾rao，引yin起qi其qi他ta設she備bei工gong作zuo異yi常chang。

 

因此，對通信開關電源，要限製由負載線、dianyuanxianchanshengdechuandaoganraojikongjianchuanboshichanshengdefushediancichangganraoliang，shitamennengyuchuyutongyihuanjingzhongdeqitadianxinshebeijunnenggouzhengchanggongzuo，hubuchanshengganrao。

 

 

通(tong)信(xin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)因(yin)工(gong)作(zuo)在(zai)高(gao)電(dian)壓(ya)大(da)電(dian)流(liu)的(de)開(kai)關(guan)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)下(xia)

，其(qi)引(yin)起(qi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)問(wen)題(ti)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)相(xiang)當(dang)複(fu)雜(za)的(de)。有(you)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)的(de)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)對(dui)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)；同 時

，開關電源由於本身的電路設計，PCB布線，元器件的性能等也會對通信，或其他電子、電氣設備產生幹擾。其中
，按耦合通路來分，可分為傳導幹擾和輻射幹 擾兩種
；按an照zhao幹gan擾rao信xin號hao對dui於yu電dian路lu作zuo用yong的de形xing態tai不bu同tong，可ke將jiang電dian源yuan係xi統tong內nei的de幹gan擾rao分fen為wei共gong模mo幹gan擾rao和he差cha模mo幹gan擾rao兩liang種zhong。通tong常chang，線xian路lu電dian源yuan線xian上shang的de任ren何he傳chuan導dao幹gan擾rao信xin號hao
，都dou可ke表biao示shi成cheng共gong模mo 和差模幹擾兩種方式。

 

在開關電源中，主功率開關管在高電壓
、大電流或以高頻開關方式工作下
，開關電壓及開關電流的波形在阻性負載時近似為方波
，波信號含有豐富的高次 諧波，該高次諧波的頻譜可達方波頻率的1 000次以上。由於電壓差可以產生電場
、電流的流動可以產生磁場
，以及豐富的諧波電壓電流的高頻部分在設備內部產生電磁場，從而造成設備內部工作的不穩 定(ding)，使(shi)設(she)備(bei)的(de)性(xing)能(neng)降(jiang)低(di)。同(tong)時(shi)，由(you)於(yu)電(dian)源(yuan)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)漏(lou)電(dian)感(gan)及(ji)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)
，以(yi)及(ji)主(zhu)功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)器(qi)件(jian)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)並(bing)不(bu)是(shi)理(li)想(xiang)的(de)，在(zai)高(gao)頻(pin)開(kai)或(huo)關(guan)時(shi)，常(chang)產(chan)生(sheng)高(gao)頻(pin)高(gao)壓(ya)的(de)尖(jian)峰(feng)諧(xie)波(bo) 振蕩

，該諧波振蕩產生的高次諧波
，通過開關管與散熱器問的分布電容傳入內部電路或通過散熱器及變壓器向空間輻射。

 

通tong信xin開kai關guan電dian源yuan采cai用yong了le有you源yuan功gong率lv因yin數shu校xiao正zheng，雖sui然ran控kong製zhi複fu雜za，但dan效xiao果guo與yu負fu載zai無wu關guan，提ti高gao了le功gong率lv因yin數shu，使shi性xing能neng更geng佳jia。同tong時shi，開kai關guan電dian源yuan采cai用yong軟ruan開kai關guan技ji術shu來lai降jiang低di電dian路lu 開關功耗，減少噪聲，提高電路的效率及可靠性。但是，軟開關無損吸收電路多利用L，C進行能量轉移，利用二極管的單向導電性能實現能量的單向轉換
，因而， 該諧振電路中的二極管成為電磁幹擾的一大幹擾源。

 

通信開關電源中，一般利用儲能電感及電容器組成L
，C濾波電路，實現對差模及共模幹擾信號的濾波，以及交流方波信號轉換為平滑的直流信號。由於 電dian感gan線xian圈quan的de分fen布bu電dian容rong
，導dao致zhi了le電dian感gan線xian圈quan的de自zi諧xie振zhen頻pin率lv降jiang低di，從cong而er使shi大da量liang的de高gao頻pin幹gan擾rao信xin號hao穿chuan過guo電dian感gan線xian圈quan
，沿yan交jiao流liu電dian源yuan線xian或huo直zhi流liu輸shu出chu線xian向xiang外wai傳chuan播bo。濾lv波bo電dian容rong器qi，隨sui著zhe幹gan擾rao 信xin號hao頻pin率lv的de上shang升sheng，由you於yu引yin線xian電dian感gan的de作zuo用yong

，導dao致zhi電dian容rong量liang及ji濾lv波bo效xiao果guo不bu斷duan下xia降jiang，直zhi至zhi達da到dao諧xie振zhen頻pin率lv以yi上shang時shi

，完wan全quan失shi去qu電dian容rong器qi的de作zuo用yong而er變bian為wei感gan性xing。不bu正zheng確que地di使shi用yong濾lv波bo電dian容rong及ji 引線過長，也是產生電磁幹擾的一個原因。

 

 

1.解決開關電源內部的電磁兼容性

 

減小通信開關電源本身設計時的內部幹擾：抑製高頻開關變壓器的噪聲，吸收緩衝，降低漏感；在電路設計時PCB的合理布線，盡量不走環線；幹擾比 較重的放在一起，低頻，低壓幹擾小的遠離；盡可能減小回路包容的麵積
；正負導線盡可能接近；增強輸入/輸出濾波電路的設計，改善APFC電路的性能，消除 或者減小二極管的電流快速變化。其中常用的電路是零電壓開關ZVS、零電流開關ZCS和準諧振ZVS/ZCS電路。該技術極大地降低了開關器件所產生的電 磁幹擾。利用組合軟開關技術結合的無損耗吸收技術與諧振式零電壓技術、零電流技術的優點，解決在電路中因並聯或串聯諧振網絡，產生的諧振損耗。對功率開關 管波形整形；模擬與數字，高壓與低壓等的隔離。

 

2.消除電磁幹擾
，提高開關電源的工作性能

 

消xiao除chu通tong信xin開kai關guan電dian源yuan的de傳chuan導dao幹gan擾rao和he輻fu射she幹gan擾rao傳chuan導dao幹gan擾rao主zhu要yao是shi由you於yu信xin號hao經jing電dian網wang傳chuan播bo，會hui對dui其qi他ta電dian子zi設she備bei產chan生sheng嚴yan重zhong幹gan擾rao
，往wang往wang引yin起qi更geng嚴yan重zhong的de問wen題ti。常chang用yong的de抑yi製zhi方fang 法有：緩衝器法，減少耦合路徑法，減少寄生元件法等。而傳導幹擾的極限值，可參考國標中的電磁兼容規範GB9254-1988
， (386833.9-87，GB6833.4-1987，GB6833-1987。

 

在輻射研究中天線是電磁輻射源
，在開關電源電路中，主電路中的元器件、連線等都可認為是天線，同時手機電話等的MCU與LCD的數據線、地址線 工作頻率高
，也是產生輻射幹擾的主要幹擾源。可以通過增加提高抗幹擾能力的器件提高易受外界幹擾的小信號電路的抗幹擾能力

；並綜合考慮各種接地措施，提高 整體的電磁兼容性。

 

開關電源在輸入電路中容易受到共模/差模幹擾
，此時
，可以利用EMI濾波電路抑製此幹擾。EMI濾波電路如圖1(a)所示。其中，L1，L2為 共模抑製電感，與C1～C7組成線路低通濾波器：C1
，C4
，C5用於抑製差模噪聲，這裏選用0.33μF的聚丙烯薄膜電容器
；C2
，C3和C6，C7用 於(yu)抑(yi)製(zhi)共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng)
，因(yin)為(wei)它(ta)們(men)安(an)裝(zhuang)在(zai)機(ji)殼(ke)和(he)端(duan)子(zi)間(jian)，會(hui)有(you)漏(lou)電(dian)電(dian)流(liu)流(liu)向(xiang)機(ji)殼(ke)，為(wei)防(fang)止(zhi)觸(chu)電(dian)，這(zhe)裏(li)選(xuan)用(yong)漏(lou)電(dian)流(liu)小(xiao)，不(bu)易(yi)擊(ji)穿(chuan)和(he)損(sun)壞(huai)的(de)雲(yun)母(mu)電(dian)容(rong)器(qi)，容(rong)量(liang)為(wei)3.300 pF和0.1μF
；C1～C7耐壓值均選為交流250 V。

 

開關電源對內
、外的幹擾及抗幹擾中，共模信號與開關器件的工作方式、散熱器的安裝及整機PCB板與機殼的連接有相當複雜的關係，共模信號在一定 的條件下又可轉變成差模信號。其中解決共模幹擾除了上述一般的EMI濾波電路，還可按如下電路圖的思想在電路上改進，使開關電源能夠在電路上改進從而提高 性能。圖1(b)為共模/差模幹擾濾波器典型電路，圖1(c)為在圖1(b)基礎上變異的共模/差模幹擾濾波電路。

 

3.隔離電源與其他設備間的相互幹擾，增強通信開關電源的抗幹擾能力。

 

在zai通tong信xin端duan口kou及ji控kong製zhi端duan口kou的de小xiao信xin號hao電dian路lu中zhong，選xuan用yong具ju有you抗kang靜jing電dian幹gan擾rao的de器qi件jian。而er單dan位wei脈mai衝chong幹gan擾rao的de頻pin譜pu最zui寬kuan，容rong易yi以yi共gong模mo的de方fang式shi傳chuan入ru控kong製zhi電dian路lu內nei，可ke采cai用yong吸xi收shou式shi濾lv波bo器qi消xiao除chu，減jian小xiao共gong模mo電dian感gan的de分fen布bu電dian容rong、加強輸入電路的共模信號濾波來提高係統的抗擾性能。隔離，屏蔽其他幹擾信號的幹擾
，以及自身對於其他設備的幹擾。

 

切斷幹擾信號的傳播途徑：電磁屏蔽
，用金屬外殼加強屏蔽效果，並進行良好的接地處理(注意大地與係統地不可接在一起)，各控製單元間的大麵積接地用接地板屏蔽，同時也可以改善開關電源內部工作的穩定性。

 

EMI濾波電路