要有效解決開關(guān)電源的電磁干擾問題，可從以下三個關(guān)鍵方面著手：其一，降低干擾源產(chǎn)生的干擾信號強(qiáng)度；其二，阻斷干擾信號的傳播路徑；其三，提升受干擾體的抗干擾能力。基于此，開關(guān)電源電磁干擾控制技術(shù)主要涵蓋電路措施、EMI 濾波、元器件選型、屏蔽以及印制電路板（PCB）抗干擾設(shè)計等多個方面。

降低開關(guān)電源自身干擾

開關(guān)技術(shù)優(yōu)化

在傳統(tǒng)的硬開關(guān)電路中，通過增添電感和電容元件，借助二者的諧振效應(yīng)，能夠降低開關(guān)過程中的電壓變化率（du/dt）和電流變化率（di/dt）。具體而言，可使開關(guān)器件在開通時，電壓先于電流下降；或在關(guān)斷時，電流先于電壓上升，以此消除電壓與電流的重疊現(xiàn)象，進(jìn)而減少干擾的產(chǎn)生。

開關(guān)頻率調(diào)制

采用開關(guān)頻率調(diào)制技術(shù)，即對開關(guān)頻率 fc 進(jìn)行調(diào)制，將原本集中在 fc 及其諧波 2fc、3fc…… 處的能量分散至它們周圍的頻帶范圍內(nèi)。如此一來，雖然干擾總量并未降低，但能量得以分散到各個頻點(diǎn)的基帶上，使得每個頻點(diǎn)的 EMI 幅值均不超過規(guī)定的限值。為實(shí)現(xiàn)降低噪聲頻譜峰值的目標(biāo)，通常可采用隨機(jī)頻率法和調(diào)制頻率法這兩種處理方式。

共模干擾有源抑制

該技術(shù)旨在從主回路中提取一個與導(dǎo)致電磁干擾的主要開關(guān)電壓波形完全反相的補(bǔ)償 EMI 噪聲電壓，并利用此補(bǔ)償電壓來平衡原開關(guān)電壓，從而達(dá)到抑制共模干擾的目的。

緩沖電路應(yīng)用

緩沖電路由線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其主要作用是消除供電電力線內(nèi)潛在的各類干擾，包括電力線干擾、電快速瞬變、電涌、電壓波動以及電力線諧波等。這些干擾對于普通穩(wěn)壓電源的影響相對較小，但對于高頻開關(guān)電源而言，其影響則較為顯著。

濾波處理

EMI 濾波器的一個重要目標(biāo)是在 150KHz - 30MHz 的頻段范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的插入損耗，同時確保對 50Hz 工頻信號不產(chǎn)生衰減，使額定電壓和電流能夠順利通過，并且還需滿足一定的尺寸要求。電源線上的傳導(dǎo)干擾信號通?？捎貌钅：凸材Ｐ盘杹肀硎尽Ｒ话闱闆r下，差模干擾幅度較小、頻率較低，造成的干擾也相對較小；而共模干擾幅度較大、頻率較高，還能夠通過導(dǎo)線產(chǎn)生輻射，因此造成的干擾更為嚴(yán)重。所以，為了削弱傳導(dǎo)干擾，將 EMI 信號控制在相關(guān) EMC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限電平以下，在開關(guān)電源的輸入和輸出電路中加裝電磁干擾濾波器是最為有效的方法。

PCB 設(shè)計優(yōu)化

PCB 抗干擾設(shè)計主要涉及 PCB 布局、布線以及接地等方面，其核心目的是降低 PCB 的電磁輻射以及 PCB 上各電路之間的串?dāng)_。開關(guān)電源布局的最佳方法與電氣設(shè)計類似，在確定 PCB 的尺寸和形狀后，需先確定特殊元器件（如各類發(fā)生器、晶振等）的位置，最后再根據(jù)電路的功能單元對全部元器件進(jìn)行合理布局。

元器件選型

在元器件選型過程中，應(yīng)優(yōu)先選擇那些不易產(chǎn)生噪聲、不易傳導(dǎo)和輻射噪聲的元器件。尤其需要注意的是二極管和變壓器等繞組類元器件的選用。反向恢復(fù)電流小、恢復(fù)時間短的快速恢復(fù)二極管是開關(guān)電源高頻整流部分的理想選擇。

阻斷干擾信號傳播路徑——共模、差模電源線濾波器設(shè)計

電源線干擾可通過電源線濾波器進(jìn)行濾除。一個合理且有效的開關(guān)電源 EMI 濾波器應(yīng)具備較強(qiáng)的差模和共模干擾抑制能力，從而有效阻斷干擾信號的傳播路徑。

提升敏感電路抗干擾能力

提升敏感電路抗干擾能力主要采用屏蔽和接地這兩種方式。

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審核編輯 黃宇