跟着微电子技能的高速开展，实践使用对开关电源提出更严苛的技能要求，不只考究高效率、高功率密度，且为确保模块及全体体系的牢靠性，会要求电磁搅扰尽或许小。那么在规划或使用时怎么霸占电源的EMI难题呢?
如今开关电源的操控方法选用脉冲宽度调制技能(PWM)，当作业在高频通断状况时，开关管、整流二极管、变压器等高动态功率器材在快速瞬变进程中，发生较强的谐波搅扰噪声和尖峰搅扰噪声，并经过输入输出线、散布电容的传导、空间辐射、串扰等耦合途径影响本身电路及其它电子体系设备的正常作业。
一、电磁搅扰(EMI)的总述
1、电磁搅扰(EMI)损害
在电子终端设备体系使用中，电磁搅扰(EMI)对体系的损害是清楚明了的，首要有如下三个：
l影响电子终端设备功能，乃至导致其不能正常作业;
l因为电磁噪声的搅扰，导致电气、电子设备的器材高压击穿、焚毁，或许引起周围易燃易爆物的起火、爆破，带来巨大的经济损失和人身伤亡;
l电磁波能量会对人的身体构成必定的损害，危及人的身体健康。
2、电磁搅扰发生的源头
关于高频开关电源的规划来说，有各式各样的电路拓扑方法，但它们中心噪声源的发生原因是相同的：即，瞬态改动大电流和高电压，发生高次谐波搅扰和尖峰搅扰。因而高动态功率器材都是电磁搅扰(EMI) 噪声的源头。
3、电磁搅扰(EMI)要素
开关电源电磁搅扰(Electro Magnetic Interference，简称EMI)发生的条件和传达途径如图 1所示：打扰源、打扰途径、灵敏设备。传导打扰途径首要经过共阻抗耦合、容性耦合、理性耦合，测验频段在150K~30MHz之间;以空间途径辐射为主的噪声是辐射打扰搅扰，即电磁场能量以场的方法向四周空间传达，测验频段在30M~300MHz之间。
图 1 电磁搅扰三大要素图
4、测定噪声的规范
电磁兼容(EMC)的规范一般由国内外权威机构、政府，乃至由军事部分安排定制的一系列的电磁兼容牢靠性规范，其强制要求确保电子设备和各单元电路契合电磁兼容(EMC)的规范，现在国内外电磁兼容(EMC)规范首要有欧洲无线电搅扰委员会的CISPR Pubxxx，德国的VDE xxx和美国的FCC Part xxx规范，以及我国定制的EMI规范GB9254 xxxx彻底等效选用CISPR Pubxxx的规范。一般来说，只需满意CISPR Pubxxx B级的电源设备与电子设备时不会相互影响。表 1为CISPR Pubxxx B级规范。
表 1 CISPR Pubxxx B级规范
表 1所示，015～30MHz频率的噪声为传导搅扰噪声，一般以公共地线、电源线、散布电容等途径传达; 30MHz～300MHz频率的噪声源，一般以空间传达的方法对外搅扰传达，这种噪声叫做辐射噪声。
二、电磁搅扰(EMI)的处理途径
1、噪声源头的散布
开关电源是一个强电磁搅扰源，如图 2所示：
l开关管Q1、整流二极管D2在高频开关状况时，会发生较起伏大、频带宽的瞬态电流和瞬态电压 ;
l存在漏感的高频变压器T1的初级线圈是开关管Q1的理性负载，使得开关管Q1高频通断瞬间，发生较大的浪涌电流和衰减振动的尖峰电压;
l特别在高频开关电源中，杂散参数的散布是耦合通道首要途径，特别是电路中存在的散布%&&&&&%;
l在PCB制板时，因PCB板布局和走线不合理而发生的高次谐波搅扰回路;
l低频特性的器材假如作业在高频状况下时，其功能会发生改动，也是噪声发生的原因之一。
图 2 噪声源的散布图
这些搅扰噪声源的频率从几百KHz到几十MHz，乃至上百MHz，都是宽频带的噪声信号源，在规划输入电磁搅扰按捺滤波器时，有必要对高次谐波噪声源发生的原理有充沛的知道和了解。
2、传导搅扰按捺办法
图 2所示传导搅扰一般分为：差模搅扰(DM)和共模搅扰(CM)。差模搅扰指的是搅扰电压存在于输入线及其地回线、输出线及其地回线之间噪声。共模搅扰指的是搅扰电压在输入、输出线及其地回线上的起伏相同的噪声，参阅电位一般以大地为主。
1)电源输入EMI滤波器
图 3 输入EMI滤波电路图
图 3是典型的输入EMI按捺电路。当电网遭到雷击时，发生高压经输入线导入开关电源设备时，由FS1、ZNR1、RTH1组成防雷浪涌电路进行维护。
R1、R2、C2、C4、LF1、LF2组成的π型滤波电路，是输入滤波电路，首要是对电网串入的电磁噪声进行按捺，避免对开关电源搅扰，一起也按捺开关电源内部发生的高频噪声搅扰电网，美化电网的电磁污染。
电容C1、C3、C5为Y电容，挑选首要考虑漏电流，容值越大EMI效果越好，可是漏电流就越大，存在安规不契合的危险。
电感LF1、LF2为共模扼流圈，首要针对共模噪声，一般选用高磁导率、取mH等级感值;差模搅扰首要经过X电容C2、C4滤除，一般不增加差模电感，因为简单饱满。
2)开关管与整流二极管的噪声按捺办法
开关电源在作业进程中，因为开关管、整流二极管存在结电容，在快速开关的时会发生尖峰，经过耦合通道传递或发射出来。别的开关管的结电容和变压器初级绕组的漏感或许发生谐振而发生搅扰信号。因而可选用的对策有：
l在开关管D极和G极穿接一个磁珠环，减小开关管的电流改动率，然后到达减小尖峰电压的意图;
l在开关管栅源间加RC缓冲吸收电路，然后减小开关管在快速通断时发生的尖峰电压;
l减小开关管与周边组件的压差，那么开关管的结%&&&&&%可充电的程度会得到必定的下降;
l增大开关管的G极驱动电阻。如图 4 所示。
图 4 用于尖峰电压吸收的几种电路
3)高频变压器噪声按捺办法
高频变压器是开关电源的储能组件，在能量的充放进程中，会发生噪声搅扰。特别是高频变压器的漏感和散布电容构成的振动回路，发生高频振动并且向外辐射电磁波能量，构成电磁搅扰。对此可选用的对策有：
l变压器初次级间加屏蔽，并且铜箔要接地，将初次级的搅扰噪声阻隔，散布电容、接地铜箔构成共模搅扰噪声的回路，使其不能传入次级端，起到电磁屏蔽的效果;
l下降开关电源的作业频率，减缓能量的快速充放进程;
l在制造变压器，选用三明治绕法，减小其漏感和匝间电容，下降电压尖峰，减小寄生振动，起到减小搅扰的效果。
3、辐射搅扰按捺办法
开关电源作业时会向空间辐射搅扰：
l辐射噪声的幅值与辐射源的间隔成反比，若空间结构经凑，无法拉开间隔时，则选用屏蔽技能;
l因为电源输入线简单经过电网引进噪声,并且输入线与高频变压器衔接,发生高频动态的电流发生电磁场，会耦合到输出线上,对供电目标设备发生电磁搅扰,所以输入线与输出线有必要尽量远离;
l有动态大电流流过的导线在PCB布局时尽量的短、尽量的粗，远离低频信号线;
l高功率、高频通断作业的器材，在接地时应以最短、尽量粗的引线与%&&&&&%的地衔接;
l动态大电流环是辐射的理性耦合途径之一，环路面积应尽量小。
三、定论
开关电源的是否安稳牢靠是整个电气设备体系的技能中心要求，特别是电磁搅扰的滤波电路规划是否契合要求，决议着电气设备体系的安稳性、牢靠性。在规划开关电源的EMI滤波电路时，应该归纳考虑高功率器材噪声的按捺、PCB结构的布局、高频变压器的规划、接地等等，尽或许使其契合国内外电磁搅扰噪声的测定规范，使规划出来的开关电源产品在市场上能得到愈加广泛的使用，发生价值。
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