一,、引言

　　電磁兼容性（EMC）是指電子設(shè)備或系統(tǒng)在規(guī)定的電磁環(huán)境電平下不因電磁干擾而降低性能指標，同時它們本身產(chǎn)生的電磁輻射不大于規(guī)定的極限電平,，不影響其它電子設(shè)備或系統(tǒng)的正常運行,，并達到設(shè)備與設(shè)備,、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間互不干擾、共同可靠地工作的目的,。

　　世界各國都相應(yīng)制定了自己的EMC標準,。比如國際電工委員會的1EC61000及(C1SPR系列標準、歐洲共同體的FN系列標準,、美國聯(lián)邦通信委的FCC系列標準和我國現(xiàn)行的GT3/T13926系列EMC標準等,。隨著國際電磁兼容法規(guī)的日益嚴格，產(chǎn)品的電磁兼容性能越來越受到重視,。

　　開關(guān)電源作為一種電源設(shè)備,，其應(yīng)用越來越廣泛。隨著電力電子器件的不斷更新?lián)Q代,，開關(guān)電源的開關(guān)頻率及開關(guān)速度不斷提高,，但開關(guān)的快速通斷，引起電壓和電流的快速變化,。這些瞬變的電壓和電流,，通過電源線路、寄生參數(shù)和雜散的電磁場耦合,，會產(chǎn)生大量的電磁干擾。

　　二,、開關(guān)電源的干擾源分析

　　開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾（EMI）,，按耦合通道來分，可分為傳導干擾和輻射干擾,；按噪聲干擾源種類來分可分為尖峰干擾和諧波干擾,。開關(guān)電源在工作過程中所產(chǎn)生的浪涌電流和尖峰電壓就形
成了干擾源，工頻整流濾波使用的大電容充電放電,、開關(guān)管高頻工作時的電壓切換以及輸出整流二極管的反向恢復(fù)電流都是這類干擾源,。

　　三、電磁干擾的抑制措施

　　電磁干擾由三個基本要素組合而產(chǎn)生：電磁干擾源,；對該干擾能量敏感的設(shè)備,；將電磁干擾源傳輸?shù)矫舾性O(shè)備的媒介即傳輸通道或藕合途徑。對開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾所采取的抑制措施,，主要從兩個方而考慮：一是減小干擾源的干擾強度,；一是切斷干擾傳播途徑。

　　常用的抗干擾措施包括電路的隔離,、屏蔽,、接地、加裝EMI濾波器以及PCB板的合理布局與布線,。

　　1．電路的隔離

　　在開關(guān)電源中,，電路的隔離主要有：模擬電路的隔離,、數(shù)字電路的隔離、數(shù)字電路與模擬電路之間的隔離,。主要目的是通過隔離元器件把噪聲干擾的路徑切斷,，從而達到抑制噪聲干擾的效果。對于開關(guān)電源的模擬信號控制系統(tǒng)的隔離,，交流信號一般采用變壓器隔離,，直流信號一般采用線性隔離器(如線性光電耦器)隔離。數(shù)字電路的隔離主要有:脈沖變壓器隔離,、光電耦合器隔離等,。其中數(shù)字量輸入隔離方式主要采用脈沖變壓器隔離、光電耦合器隔離,；而數(shù)字量輸出隔離方式主要采用光電耦合器隔離,、高頻變壓器隔離。

　　2． 屏蔽

　　屏蔽一般分為兩類,，一類是靜電屏蔽,，主要用于防止靜電場和恒定磁場的影響;另一類是電磁屏蔽，主要用于防止交變電場,、交變磁場以及交變電磁場的影響,。屏蔽是抑制開關(guān)電源輻射干擾的有效方法?？梢杂脤щ娏己玫牟牧蠈﹄妶銎帘?，而用導磁率高的材料對磁場屏蔽。

　　3．接地

　　為防止各種電路在工作中產(chǎn)生互相干擾,，使之能相互兼容地工作,，根據(jù)電路的性質(zhì)，將工作接地分為不同的種類,。比如直流地,、交流地、數(shù)字地,、模擬地,、信號地、功率地,、電源地等,。在電路的設(shè)計中，應(yīng)將交流電源地與直流電源地分開,，模擬電路與數(shù)字電路的電源地分開,，功率地與弱電地分開。

　　4．加裝EMI濾波器

　　電源濾波器安裝在電源線與電子設(shè)備之間，用于抑制電源線引出的傳導干擾,，又可以降低從電網(wǎng)引入的傳導干擾,，對提高設(shè)備的可靠性有重要的作用。開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾以傳導干擾為主,，而傳導干擾又分差模騷擾和共模干擾兩種,。構(gòu)成開關(guān)電源EMI濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。該濾波器由共模扼流圈L,、差模電容Cx和共模電容Cy組成,。共模扼流圈L由兩個繞在同一個高磁導率磁芯上的繞組構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)使差模電流產(chǎn)生的磁通相互抵消,。這種結(jié)構(gòu)以較小體積獲得較大的電感值,，并且不用擔心由于工作電流導致飽和。每個繞組與電容Cy分別組成L-E和N-E兩對獨立端口的低通濾波器,，形成共模濾波網(wǎng)絡(luò),，用來抑制電源線上存在的共模干擾。至于共模扼流圈L,、差模電容Cx和共模電容Cy的取值大小,，應(yīng)盡量做到濾波器的諧振頻率低于開關(guān)電源的工作頻率，這樣可以實現(xiàn)對整個頻段的濾波,。
 

圖1 開關(guān)電源EMI濾波器

        5．PCB板的合理布局與布線

　　開關(guān)電源的輻射干擾與電流通路中的電流大小,，通路的環(huán)路面積，以及電流頻率的平方等三者的乘積成正比,，即輻射干擾E∝I·A·f 2,。運用這一關(guān)系的前提是通路尺寸遠小于頻率的波長。上述關(guān)系式表明減小通路面積是減小輻射騷擾的關(guān)鍵,，這是說開關(guān)電源的元器件要彼此緊密排列。在初級電路中,，要求輸入端電容,、晶體管和變壓器彼此靠近，且布線緊湊,；在次級電路中,，要求二極管、變壓器和輸出端電容彼此貼近,。在印制板上,，將正負載流導線分別布在印制板的兩面，并設(shè)法使兩個載流導體彼此間保持平行,，因為平行緊靠的正負載流導體所產(chǎn)生的外部磁場是趨向于相互抵消的,。

        四、結(jié)束語

　　要提高開關(guān)頻率，提高開關(guān)電源產(chǎn)品的質(zhì)量,，電磁兼容性是不容忽視的問題,。產(chǎn)生開關(guān)電源電磁干擾的因素還很多，抑制電磁干擾還有大量的工作,。只有在設(shè)計時充分考慮電磁兼容問題,，才能使開關(guān)電源得到更普遍的應(yīng)用。