為了抑製通信開關電源受到的電磁幹擾
，解決其電磁兼容性問題，從開關電源的電磁幹擾，電磁兼容性等的特點出發，詳細分析共模／差模幹擾，傳導幹擾和輻射幹擾，並根據相應的幹擾問題，提出了開關電源內部PCB布線、元器件分布要求，EMI濾波電路
，典型的共模／差模幹擾濾波器及其改進方法。同時從電路設計
，儀器設備等方麵進行改進，進而達到開關電源的工作性能最優化。

 

現代通信
，電子、電氣設備的正常工作都離不開電源。通信電源在通信設備中具有不可比擬的重要地位。隨著通信事業的飛速發展
，手機、電話、電dian腦nao等deng通tong信xin工gong具ju走zou人ren人ren們men的de生sheng活huo，已yi經jing變bian得de越yue來lai越yue普pu遍bian。通tong信xin設she備bei的de不bu斷duan更geng新xin，對dui於yu通tong信xin開kai關guan電dian源yuan的de要yao求qiu也ye越yue來lai越yue高gao。通tong信xin開kai關guan電dian源yuan具ju有you體ti積ji小xiao、重量輕、效率高

、工作可靠等優點，廣泛應用於光數據傳輸、程控交換
、無線基站、有線電視係統及IP網絡中，是電子電氣設備正常工作的“心髒”。
 

 

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(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)幹(gan)擾(rao)來(lai)源(yuan)有(you)：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
、電dian源yuan線xian產chan生sheng的de傳chuan導dao幹gan擾rao圾ji空kong間jian傳chuan播bo時shi產chan生sheng的de輻fu射she電dian磁ci場chang幹gan擾rao量liang，使shi它ta們men能neng與yu處chu於yu同tong一yi環huan境jing中zhong的de其qi他ta電dian信xin設she備bei均jun能neng夠gou正zheng常chang工gong作zuo，互hu不bu產chan生sheng幹gan擾rao。

2 國內外電磁兼容性標準

 

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。

3 開關電源的電磁兼容性問題分析

 

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he差cha模mo幹gan擾rao兩liang種zhong方fang式shi。

 

在開關電源中，主功率開關管在高電壓、大da電dian流liu或huo以yi高gao頻pin開kai關guan方fang式shi工gong作zuo下xia，開kai關guan電dian壓ya及ji開kai關guan電dian流liu的de波bo形xing在zai阻zu性xing負fu載zai時shi近jin似si為wei方fang波bo，波bo信xin號hao含han有you豐feng富fu的de高gao次ci諧xie波bo，該gai高gao次ci諧xie波bo的de頻pin譜pu可ke達da方fang波bo頻pin率lv的de1 000次以上。由於電壓差可以產生電場
、電dian流liu的de流liu動dong可ke以yi產chan生sheng磁ci場chang，以yi及ji豐feng富fu的de諧xie波bo電dian壓ya電dian流liu的de高gao頻pin部bu分fen在zai設she備bei內nei部bu產chan生sheng電dian磁ci場chang，從cong而er造zao成cheng設she備bei內nei部bu工gong作zuo的de不bu穩wen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zhen蕩dang，該gai諧xie波bo振zhen蕩dang產chan生sheng的de高gao次ci諧xie波bo
，通tong過guo開kai關guan管guan與yu散san熱re器qi問wen的de分fen布bu電dian容rong傳chuan入ru內nei部bu電dian路lu或huo通tong過guo散san熱re器qi及ji變bian壓ya器qi向xiang空kong間jian輻fu射she。

 

tongxinkaiguandianyuancaiyongleyouyuangonglvyinshuxiaozheng，suirankongzhifuza，danxiaoguoyufuzaiwuguan，tigaolegonglvyinshu，shixingnenggengjia。tongshi，kaiguandianyuancaiyongruankaiguanjishulaijiangdidianlukaiguangonghao，jianshaozaosheng，tigaodianludexiaolvjikekaoxing。danshi

，ruankaiguanwusunxishoudianluduoliyongL，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
，Clvbodianlu
，shixianduichamojigongmoganraoxinhaodelvbo
，yijijiaoliufangboxinhaozhuanhuanweipinghuadezhiliuxinhao。youyudianganxianquandefenbudianrong，daozhiledianganxianquandezixiezhenpinlvjiangdi，congershidaliangdegaopinganraoxinhaochuanguodianganxianquan

，yanjiaoliudianyuanxianhuozhiliushuchuxianxiangwaichuanbo。lvbodianrongqi
，suizheganraoxinhaopinlvdeshangsheng，youyuyinxiandiangandezuoyong，daozhidianrongliangjilvboxiaoguobuduanxiajiang，zhizhidadaoxiezhenpinlvyishangshi
，wanquanshiqudianrongqidezuoyongerbianweiganxing。buzhengquedishiyonglvbodianrongjiyinxianguochang，yeshichanshengdianciganraodeyigeyuanyin。

 

 

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。

 

 

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(fa)有(you)：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(di)址(zhi)線(xian)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)高(gao)，也(ye)是(shi)產(chan)生(sheng)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)的(de)主(zhu)要(yao)幹(gan)擾(rao)源(yuan)。可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)提(ti)高(gao)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)的(de)器(qi)件(jian)提(ti)高(gao)易(yi)受(shou)外(wai)界(jie)幹(gan)擾(rao)的(de)小(xiao)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)；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，C7yongyuyizhigongmozaosheng，yinweitamenanzhuangzaijikeheduanzijian，huiyouloudiandianliuliuxiangjike，weifangzhichudian，zhelixuanyongloudianliuxiao
，buyijichuanhesunhuaideyunmudianrongqi，rongliangwei3．300 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）gelidianyuanyuqitashebeijiandexianghuganrao
，zengqiangtongxinkaiguandianyuandekangganraonengli。zaitongxinduankoujikongzhiduankoudexiaoxinhaodianluzhong，xuanyongjuyoukangjingdianganraodeqijian。erdanweimaichongganraodepinpuzuikuan，rongyiyigongmodefangshichuanrukongzhidianlunei，kecaiyongxishoushilvboqixiaochu，jianxiaogongmodiangandefenbudianrong、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。