開關電源也叫交換式電源、開(kai)關(guan)變(bian)換(huan)器(qi)，是(shi)一(yi)種(zhong)高(gao)頻(pin)化(hua)電(dian)能(neng)轉(zhuan)換(huan)裝(zhuang)置(zhi)，是(shi)電(dian)源(yuan)供(gong)應(ying)器(qi)的(de)一(yi)種(zhong)。其(qi)功(gong)能(neng)是(shi)將(jiang)一(yi)個(ge)位(wei)準(zhun)的(de)電(dian)壓(ya)，透(tou)過(guo)不(bu)同(tong)形(xing)式(shi)的(de)架(jia)構(gou)轉(zhuan)換(huan)為(wei)用(yong)戶(hu)端(duan)所(suo)需(xu)求(qiu)的(de)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)。開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)入(ru)多(duo)半(ban)是(shi)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)（例如市電）或是直流電源
，而輸出多半是需要直流電源的設備
，例如個人電腦
，而開關電源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。

 

 

開關電源不同於線性電源，開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式（飽和區）及全閉模式（截止區）zhijianqiehuan，zhelianggemoshidouyoudihaosandetedian，qiehuanzhijiandezhuanhuanhuiyoujiaogaodehaosan，danshijianhenduan，yincibijiaojieshengnengyuan
，chanshengfeirejiaoshao。lixiangshang

，kaiguandianyuanbenshenshibuhuixiaohaodiannengde。dianyawenyashitouguotiaozhengjingtiguandaotongjiduanludeshijianlaidadao。xiangfande，xianxingdianyuanzaichanshengshuchudianyadeguochengzhong，jingtiguangongzuozaifangdaqu，benshenyehuixiaohaodianneng。kaiguandianyuandegaozhuanhuanxiaolvshiqiyidayoudian
，erqieyinweikaiguandianyuangongzuopinlvgao
，keyishiyongxiaochicun、輕重量的變壓器
，因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小，重量也會比較輕。

 

開kai關guan電dian源yuan中zhong的de電dian磁ci幹gan擾rao分fen為wei傳chuan導dao幹gan擾rao和he輻fu射she幹gan擾rao兩liang種zhong。通tong常chang傳chuan導dao幹gan擾rao比bi較jiao好hao分fen析xi，可ke以yi將jiang電dian路lu理li論lun和he數shu學xue知zhi識shi結jie合he起qi來lai，對dui電dian磁ci幹gan擾rao中zhong各ge種zhong元yuan器qi件jian的de特te性xing進jin行xing研yan究jiu;但對輻射幹擾而言

，由於電路中存在不同的幹擾源的綜合作用，又涉及到電磁場理論
，分析起來比較困難。

 

傳導幹擾可分為共模(CM)幹擾和常模(DM)幹擾。由於寄生參數的存在以及開關電源中開關器件的高頻開通與關斷，開關電源在其輸入端(即交流電網側)產生較大的共模幹擾和常模幹擾。

 

變換器工作在高頻情況時
，由於dvldt很高，激發變壓器繞組間以及開關管與散熱片間的寄生電容，從而產生共模幹擾。

 

根據共模幹擾產生的原理，實際應用時常采用以下幾種抑製方法:

 

(1)優化電路元器件布置
，盡量減少寄生、糯合電容。

(2)延緩開關的開通
、關斷時間，但這與開關電源高頻化的趨勢不符。

(3)應用緩衝電路，減緩dv/dt的變化率。變換器中的電流在高頻情況下作開關變化
，從而在輸人、輸出的濾波電容上產生很高的dv/dt，即在濾波電容的等效電感或阻抗上感應出幹擾電壓
，這時就會產生常模幹擾。故選用高質量的濾波電容(等效電感或阻抗很低)可以降低常模幹擾。

 

輻射幹擾又可分為近場幹擾[測量點與場源距離<λ/6(λ為幹擾電磁波波長)]和遠場幹擾(測量點與場源距離>λ/6)。由(you)麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)電(dian)磁(ci)場(chang)理(li)論(lun)可(ke)知(zhi)，導(dao)體(ti)中(zhong)變(bian)化(hua)的(de)電(dian)流(liu)會(hui)在(zai)其(qi)周(zhou)圍(wei)空(kong)間(jian)產(chan)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)磁(ci)場(chang)
，而(er)變(bian)化(hua)的(de)磁(ci)場(chang)又(you)產(chan)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)電(dian)場(chang)。兩(liang)者(zhe)都(dou)遵(zun)循(xun)麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)方(fang)程(cheng)式(shi)。而(er)這(zhe)一(yi)變(bian)化(hua)電(dian)流(liu)的(de)幅(fu)值(zhi)和(he)頻(pin)率(lv)決(jue)定(ding)了(le)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)場(chang)的(de)大(da)小(xiao)以(yi)及(ji)其(qi)作(zuo)用(yong)範(fan)圍(wei)。在(zai)輻(fu)射(she)研(yan)究(jiu)中(zhong)天(tian)線(xian)是(shi)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)源(yuan)，在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)中(zhong)，主(zhu)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)
、連線都可以認為是天線
，可以應用電偶極子和磁偶極子理論來分析。分析時，二極管、開關管、電容等可看成電偶極子;電感線圈可以認為是磁偶極子，再以相關的電磁場理論進行綜合分析就可以了。

 

xuyaozhuyideshi，butongzhiludedianliuxiangweibuyidingxiangtong，zaicichangjisuanshizheyidianyouqizhongyao。xiangweibutong，yishiyinweiganraocongganraoyuanchuanbodaoceliangdiancunzaishiyanzuoyong(也稱遲滯效應);二(er)是(shi)因(yin)為(wei)元(yuan)器(qi)件(jian)本(ben)身(shen)的(de)特(te)性(xing)導(dao)致(zhi)相(xiang)位(wei)不(bu)同(tong)。如(ru)電(dian)感(gan)中(zhong)電(dian)流(liu)相(xiang)位(wei)比(bi)其(qi)他(ta)元(yuan)器(qi)件(jian)要(yao)滯(zhi)後(hou)。遲(chi)滯(zhi)效(xiao)應(ying)引(yin)起(qi)的(de)相(xiang)位(wei)滯(zhi)後(hou)是(shi)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)作(zuo)用(yong)的(de)結(jie)果(guo)，僅(jin)在(zai)頻(pin)率(lv)很(hen)高(gao)時(shi)作(zuo)用(yong)才(cai)較(jiao)明(ming)顯(xian)(如GHz級或更高);對於功率電子器件而言，頻率相對較低，故遲滯效應作用不是很大。

 

在zai開kai關guan電dian源yuan產chan生sheng的de兩liang類lei幹gan擾rao中zhong
，傳chuan導dao幹gan擾rao由you於yu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的de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huan衝chong器qi法fa
，減jian少shao搞gao合he路lu徑jing法fa
，減jian少shao寄ji生sheng元yuan件jian法fa等deng。近jin年nian來lai
，隨sui著zhe對dui電dian子zi設she備bei電dian磁ci幹gan擾rao的de限xian製zhi越yue來lai越yue嚴yan格ge，又you出chu現xian了le一yi些xie新xin的de抑yi製zhi方fang法fa，主zhu要yao集ji中zhong在zai新xin的de控kong製zhi方fang法fa與yu新xin的de無wu源yuan緩huan衝chong電dian路lu的de設she計ji等deng幾ji個ge方fang麵mian。

 

調製頻率控製

 

幹擾是根據開關頻率變化的
，幹擾的能量集中在這些離散的開關頻率點上，所以很難滿足抑製電磁幹擾(EMI)的de要yao求qiu。通tong過guo將jiang開kai關guan信xin號hao的de能neng量liang調tiao製zhi分fen布bu在zai一yi個ge很hen寬kuan的de頻pin帶dai上shang，產chan生sheng一yi係xi列lie的de分fen立li邊bian頻pin帶dai
，則ze幹gan擾rao頻pin譜pu可ke以yi展zhan開kai，幹gan擾rao能neng量liang被bei分fen成cheng小xiao份fen分fen布bu在zai這zhe些xie分fen立li頻pin段duan上shang，從cong而er更geng容rong易yi達da到daoEMI標準。調製頻率控製就是根據這種原理實現對開關電源電磁幹擾的抑製。

 

zuichurenmencaiyongsuijipinlvkongzhi，qizhuyaosixiangshizaikongzhidianluzhongjiaruyigesuijiraodongfenliang，shikaiguanjiangejinxingbuguizebianhua。zekaiguanzaoshengpinpuyouyuanlailisandejianfengmaichongzaoshengbianchenglianxufenbuzaosheng

，qifengzhidadaxiajiang。jutibanfashi，youmaichongfashengqichanshengliangzhongbutongzhankongbidemaichong，zaiyudianyafangdaqichanshengdewuchaxinhaojinxingcaiyangxuanzechanshengzuizhongdekongzhixinhao。

 

但是，隨機頻率控製在開通時基本上采用PWM控(kong)製(zhi)的(de)方(fang)法(fa)，在(zai)關(guan)斷(duan)時(shi)才(cai)采(cai)用(yong)隨(sui)機(ji)頻(pin)率(lv)

，因(yin)而(er)其(qi)調(tiao)製(zhi)幹(gan)擾(rao)能(neng)量(liang)不(bu)便(bian)控(kong)製(zhi)，抑(yi)製(zhi)幹(gan)擾(rao)的(de)效(xiao)果(guo)不(bu)是(shi)很(hen)理(li)想(xiang)。而(er)最(zui)新(xin)出(chu)現(xian)的(de)調(tiao)製(zhi)頻(pin)率(lv)控(kong)製(zhi)很(hen)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)了(le)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)，其(qi)原(yuan)理(li)是(shi)，將(jiang)主(zhu)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)進(jin)行(xing)調(tiao)製(zhi)，在(zai)主(zhu)頻(pin)帶(dai)周(zhou)圍(wei)產(chan)生(sheng)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)邊(bian)頻(pin)帶(dai)，從(cong)而(er)將(jiang)噪(zao)聲(sheng)能(neng)量(liang)分(fen)布(bu)在(zai)很(hen)寬(kuan)的(de)頻(pin)帶(dai)上(shang)，降(jiang)低(di)了(le)幹(gan)擾(rao)。這(zhe)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)對(dui)頻(pin)率(lv)進(jin)行(xing)調(tiao)製(zhi)
，使(shi)開(kai)關(guan)能(neng)量(liang)分(fen)布(bu)在(zai)邊(bian)頻(pin)帶(dai)的(de)範(fan)圍(wei)
，且(qie)幅(fu)值(zhi)受(shou)調(tiao)製(zhi)係(xi)數(shu)β的影響(調製係數β=△f/fm，△f為相鄰邊頻帶間隔
，fm為調製頻率)，一般β越大調製效果越好。

 

無源緩衝電路設計

 

kaiguanbianhuanqizhongdedianciganraoshizaikaiguanguankaiguanshikechanshengde。yizhengliuerjiguanweili，zaikaitongshi，qidaotongdianyuanbujinyinqidaliangdekaitongsunhao，haichanshenghendadedvl巾
，導致電磁幹擾;而在關斷時，其兩端的電壓快速升高
，有很大的dvl巾，從而產生電磁幹擾。緩衝電路不僅可以抑製開通時的dvldt、限製關斷時的dvl白


，還具有電路簡單、成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di)的(de)特(te)點(dian)，因(yin)而(er)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。但(dan)是(shi)傳(chuan)統(tong)的(de)緩(huan)衝(chong)電(dian)路(lu)中(zhong)往(wang)往(wang)采(cai)用(yong)有(you)源(yuan)輔(fu)助(zhu)開(kai)關(guan)，電(dian)路(lu)複(fu)雜(za)不(bu)易(yi)控(kong)製(zhi)，並(bing)有(you)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)應(ying)力(li)

，降(jiang)低(di)了(le)可(ke)靠(kao)性(xing)。因(yin)此(ci)許(xu)多(duo)新(xin)的(de)無(wu)源(yuan)緩(huan)衝(chong)器(qi)應(ying)運(yun)而(er)生(sheng)。