本文评论的是关于开关电源电磁兼容的电磁打扰EMD与电磁灵敏度EMS规划问题。因为国家开端对部分电子产品强制实施3C认证，因而一个电子设备能否满意电磁兼容规范，将关系到这一产品能否在市场上出售，所以进行开关电源的电磁兼容性研讨显得非常重要。
电磁兼容学是一门综合性学科，它触及的理论包含数学、电磁场理论、天线与电波传达、电路理论、信号剖析、通讯理论、资料科学、生物医学等。
进行开关电源的电磁兼容性规划时，首要进行一个体系规划，清晰以下几点：
1. 清晰体系要满意的电磁兼容规范；
2. 确认体系内的要害电路部分，包含强搅扰源电路、高度灵敏电路；
3. 清晰电源设备作业环境中的电磁搅扰源及灵敏设备；
4. 确认对电源设备所要采纳的电磁兼容性办法。
一、DC/DC改换器内部噪声搅扰源剖析
1．二极管的反向恢复引起噪声搅扰
在开关电源中常运用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等，因为这些二极管都作业在开关状况，如图所示，在二极管由阻断状况到导通作业过程中，将发生一个很高的电压尖峰VFP；在二极管由导通状况到阻断作业过程中，存在一个反向恢复时刻trr，在反向恢复过程中，因为二极管封装电感及引线电感的存在，将发生一个反向电压尖峰VRP，因为少子的存储与复合效应，会发生瞬变的反向恢复电流IRP，这种快速的电流、电压骤变是电磁搅扰发生的本源。
电流电压波形图
二极管反向恢复时电流电压波形 二极管正导游通电流电压波形
2．开关管开关动作时发生电磁搅扰
二极管反向恢复时电流电压波形 二极管正导游通电流电压波形
在正激式、推挽式、桥式改换器中，流过开关管的电流波形在阻性负载时近似矩形波，含有丰厚的高频成分，这些高频谐波会发生很强的电磁搅扰，在反激改换器中，流过开关管的电流波形在阻性负载时近似三角波，高次谐波成分相对较少。开关管在注册时，因为开关时刻很短以及逆变回路中引线电感的存在，将发生很大的dV/dt骤变和很高的尖峰电压，在开关管的关断时，因为关断时刻很短，将发生很大的di/dt骤变和很高的电流尖峰，这些电流、电压骤变将发生很强的电磁搅扰。
3．电感、变压器等磁性元件引起的电磁搅扰：在开关电源中存在输入滤波电感、功率变压器、阻隔变压器、输出滤波电感等磁性元件，阻隔变压器初次级之间存在寄生电容，高频搅扰信号经过寄生电容耦合到次边；功率变压器因为绕制工艺等原因，原次边耦合不抱负而存在漏感，漏电感将发生电磁辐射搅扰，别的功率变压器线圈绕组流过高频脉冲电流，在周围构成高频电磁场；电感线圈中流过脉动电流会发生电磁场辐射，并且在负载突切时，会构成电压尖峰，一起当它作业在饱和状况时，将会发生电流骤变，这些都会引起电磁搅扰。
4．操控电路中周期性的高频脉冲信号如振荡器发生的高频脉冲信号等将发生高频高次谐波，对周围电路发生电磁搅扰。
5．此外电路中还会有地环路搅扰、公共阻抗耦合搅扰，以及操控电源噪声搅扰等。
6．开关电源中的布线规划非常重要，不合理布线将使电磁搅扰经过线线之间的耦合电容和散布互感串扰或辐射到附近导线上，然后影响其它电路的正常作业。
7．热辐射发生的电磁搅扰，热辐射是以电磁波的方式进行热交换，这种电磁搅扰影响其它电子%&&&&&%或电路的正常安稳作业。
二、外界的电磁搅扰
关于某一电子设备，外界对其发生影响的电磁搅扰包含：电网中的谐波搅扰、雷电、太阳噪声、静电放电，以及周围的高频发射设备引起的搅扰。
三、电磁搅扰的结果
电磁搅扰将构成传输信号畸变，影响设备的正常作业。关于雷电、静电放电等高能量的电磁搅扰，严峻时会损坏设备。而关于某些设备，电磁辐射会引起重要信息的走漏。
四、开关电源的电磁兼容规划
了解了开关电源内部及外部电磁搅扰源后，咱们还应知道，构成电磁搅扰机理的三要素是还有传达途径和受扰设备。因而开关电源的电磁兼容规划主要从以下三个方面下手：1，减小搅扰源的电磁搅扰能量；2，堵截搅扰传达途径；3，进步受扰设备的抗搅扰才干。
正确了解和掌握开关电源的电磁搅扰源及其发生机理和搅扰传达途径，关于采纳何种抗搅扰办法以使设备满意电磁兼容要求非常重要。因为搅扰源有开关电源内部发生的搅扰源和外部的搅扰源，并且能够说搅扰源无法消除，受扰设备也总是存在，因而能够说电磁兼容问题总是存在。
下面以阻隔式DC/DC改换器为例，评论开关电源的电磁兼容性规划：
1. DC/DC改换器输入滤波电路的规划
如图所示，FV1为瞬态电压按捺二极管，RV1为压敏电阻，都具有很强的瞬变浪涌电流的吸收才干，能很好的维护后级元件或电路免遭浪涌电压的损坏。Z1为直流EMI滤波器，有必要杰出接地，接地线要短，最好直接安装在金属外壳上，还要确保其输入、输出线之间的屏蔽阻隔，才干有用的堵截传导搅扰沿输入线的传达和辐射搅扰沿空间的传达。L1、C1组成低通滤波电路，当L1电感值较大时，还需添加如图所示的V1和R1元件，构成续流回路吸收L1断开时开释的电场能，不然L1发生的电压尖峰就会构成电磁搅扰，电感L1所运用的磁芯最好为闭合磁芯，带气隙的开环磁芯的漏磁场会构成电磁搅扰，C1的容量较大为好，这样能够减小输入线上的纹波电压，然后减小输入导线周围构成的电磁场。
DC/DC改换器输入滤波电路
2.高频逆变电路的电磁兼容规划，如图所示，C2、C3、V2、V3组成的半桥逆变电路，V2、V3为IGBT、MOSFET等开关元件，在V2、V3注册和关断时，因为开关时刻很快以及引线电感、变压器漏感的存在，回路会发生较高的di/dt、dv/dt骤变，然后构成电磁搅扰，为此在变压器原边两头添加R4、C4构成的吸收回路，或在V2、V3两头别离并联电容器C5、C6，并缩短引线，减小ab、cd、gh、ef的引线电感。在规划中，C4、C5、C6一般选用低感电容，电容器容量的巨细取决于引线电感量、回路中电流值以及答应的过冲电压值的巨细，LI2/2=C△V2/2公式求得C的巨细，其间L为回路电感，I为回路电流，△V为过冲电压值。
为减小△V，就有必要减小回路引线电感值，为此在规划经常运用一种叫“多层低感复合母排”的设备，由我所申请专利的该种母排设备能将回路电感下降到满足小，达10nH级，然后到达减小高频逆变回路电磁搅扰的意图。
开关管电流、电压波形比较图
从电磁兼容性规划视点考虑，应尽量下降开关管V2、V3的开关频率，然后下降di/dt、dv/dt值。别的运用ZCS或ZVS软开关改换技能能有用下降高频逆变回路的电磁搅扰。在大电流或高电压下的快速开关动作是发生电磁噪声的底子，因而尽可能选用发生电磁噪声小的电路拓扑，如在平等条件下双管正激拓扑比单管正激拓扑发生电磁噪声要小，全桥电路比半桥电路发生电磁噪声要小。
如图所示添加吸收电路后开关管上的电流、电压波形与没有吸收回路时的波形比较。
半桥逆变电路
3.高频变压器的电磁兼容规划
在高频变压器T1的规划时，尽量选用电磁屏蔽性较好的磁芯资料。
如图所示，C7、C8为匝间耦合电路，C11为绕组间耦合电容，在变压器绕制时，尽量减小散布电容C11，以减小变压器原边的高频搅扰耦合到次边绕组。别的为进一步减小电磁搅扰，可在原、次边绕组间添加一个屏蔽层，屏蔽层杰出接地，这样变压器原、次边绕组对屏蔽层间就构成耦合%&&&&&%C9、C10，高频搅扰电流就经过C9、C10流到大地。
因为变压器是一个发热元件，较差的散热条件必定导致变压器温度升高，然后构成热辐射，热辐射是以电磁波方式对外传达，因而变压器有必要有很好的散热条件。
通常将高频变压器封装在一个铝壳盒内，铝盒还可安装在铝散热器上，并灌注电子硅胶，这样变压器即可构成较好的电磁屏蔽，还可确保有较好的散热作用，减小电磁辐射。
高频变压器的电磁兼容规划
