1.開關電源的電磁干擾的產生與傳輸
電磁干擾傳輸有兩種方法：一種是傳導傳輸方法，另一種則是輻射傳輸方法。傳導傳輸是在干擾源和活絡設備之間有完整的電路聯接，干擾信號沿著聯接電路傳遞到接收器而產生電磁干擾現象。
輻射傳輸是干擾信號通過介質以電磁波的方法向外傳達的干擾方法。常見的輻射耦合有三種：1）一個天線發射的電磁波被另一個天線意外地接收，稱為天線對天線的耦合；2）空間電磁場經導線感應而耦合，稱為場對線的耦合。3）兩根平等導線之間的高頻信號彼此感應而構成的耦合，稱為線對線的感應耦合。
2.電磁干擾的產生機理
從被干擾的活絡設備視點來說，干擾耦合又可分為傳導耦合和輻射耦合兩類。
●傳導耦合模型
傳導耦合按其原理可分為電阻性耦合、電容性耦合和電理性耦合三種底子耦合方法。
●輻射耦合模型
輻射耦合是干擾耦合的另一種方法，除了從干擾源宣告的有意輻射外，還有很多的無意輻射。一同，PCB板上的走線無論是電源線、信號線、時鐘線、數據線或許控制線等，都能起到天線的作用，即可輻射出干擾波，又可起到接收作用。
3.開關電源的電磁干擾控制技能
①傳輸通道仰制
●濾波：在規劃和選用濾波器時應留心頻率特性、耐壓功用、額定電流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。濾波器的設備正確與否對其插入損耗特性影響很大，只要設備方位恰當，設備方法正確，才干對干擾起到預期的濾波作用。在設備濾波器時應考慮設備方位，輸入輸出側的配線有必要屏蔽隔絕，以及高頻接地和搭接方法。
●屏蔽：電磁屏蔽按原理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽三種。電場屏蔽包括靜電屏蔽和交變電場屏蔽；磁場屏蔽包括低頻磁場屏蔽和高頻磁場屏蔽。不同類型的電磁屏蔽對屏蔽體的要求不同。在實踐的屏蔽中，電磁屏蔽效能更大程度上依賴于屏蔽體的結構，即導電的連續性。實踐的屏蔽體由于制造、裝置、修補、散熱、調查及接口聯接要求，其上面一般都開有形狀各異、尺度不同的孔縫，這些孔縫關于屏蔽體的屏蔽效能起著重要的影響作用，因此有必要采納方法來仰制孔縫的電磁泄露。
●接地：接地有安全接地和信號接地兩種。一同，接地也會引進接地阻抗及地回路干擾。接地技能包括接地址的挑選、電路組合、接地的規劃和仰制接地干擾方法的合理運用等。
●搭接：搭接是指導體間低阻抗聯接，只要良好的搭接才干使電路完結其規劃功用，使干擾的各種仰制方法得以發揮作用。搭接方法可分為永久性搭接和半永久性搭接兩種，而搭接類型分為直接搭接和直接搭接。
●布線：布線是印刷電路板電磁兼容性規劃的要害，應挑選合理的導線寬度，采納正確的布線戰略，如加粗地線，將地線閉組成環路，減少導線不連續性，選用多層板等。
②空間分別
空間分別是仰制空間輻射打擾和感應耦合打擾的有用方法，通過加大打擾源和接受器活絡設備之間的空間間隔，使打擾電磁場抵達活絡設備時的強度已衰減到低于接受設備活絡度門限，然后抵達仰制電磁干擾的目的。由電磁場理論可知，場強在近區感應場中以1/r3的方法衰減，遠區輻射場的場強分布按1/r方法減小。因此，為了滿足體系的電磁兼容性要求，盡量將組成體系的各個設備間的空間間隔增大。在設備、體系布線中，約束平行線纜的最小間隔，以減少串擾。在PCB規劃中，規矩引線條間的最小間隔。別的，空間分別也包括在空間有限的情況下，對打擾源輻射方向的方位調整、打擾源電場矢量與磁場矢量的空間取向的控制。
③時間分別
當打擾源十分強，不易選用其他方法可靠仰制時，通常選用時間分隔的方法，使有用信號在打擾信號中止發射的時間內傳輸，或許當強打擾信號發射時，使易受打擾的活絡設備短時關閉，以防止遭受損害。時間分隔控制有兩種方法，一種是主動時間分隔，適用于有用信號出現時間與干擾信號出現時間有承認先后聯系的情況；另一種是被迫時間分隔，依照干擾信號與有用信號出現的特征使其間某一信號靈敏關閉，然后抵達時間上不重合、不掩蓋的控制要求。
④頻譜管理
頻譜的規劃劃分是把各頻段劃分給各種無線電業務，為特定用戶擬定頻段。擬定國家標準規范是防止干擾以及在某些情況下確保通訊體系抵達所需通訊功用的根底。這包括無線電設備的核準程序，無線電發射機、接收機和其他設備型號核準所要求的最低功用標準文件。
⑤電氣隔絕
電氣隔絕是防止電路中傳導干擾的可靠方法，一同還能使有用信號正常耦合傳輸。常見的電氣隔絕耦合方法有機械耦合、電磁耦合、光電耦合等。DC/DC變換器是一種運用廣泛的電器隔絕器件，它將一種直流電壓變換成另一種直流電壓，為了防止多個設備共用一個電源引起共電源內阻干擾，運用DC/DC變換器單獨對各路供電，以保證電路不受電源中的信號干擾。
一、開關電源產生干擾的原因
開關電源首先將工頻交流整流為直流，再逆變為高頻，終究通過整流濾波電路輸出，得到安穩的直流電壓，因此本身含有很多的諧波干擾。一同，由于變壓器的漏感和輸出二極管的反向恢復電流構成的尖峰，都構成了潛在的電磁干擾。開關電源中的干擾源首要會集在電壓、電流改變大的元器件上，突出表現在開關管、二極管、高頻變壓器等上。
①開關電路產生的電磁干擾
開關電路是開關電源的首要干擾源之一。開關電路是開關電源的中心，首要由開關管和高頻變壓器組成。它產生的du/dt具有較大崎嶇的脈沖，頻帶較寬且諧波豐盛。這種脈沖干擾產生的首要原因是：開關管負載為高頻變壓器初級線圈，是理性負載。在開關管導通瞬間，初級線圈產生很大的涌流，并在初級線圈的兩端出現較高的浪涌尖峰電壓；在開關管斷開瞬間，由于初級線圈的漏磁通，致使一部分能量沒有從一次線圈傳輸到二次線圈，儲藏在電感中的這部分能量將和集電極電路中的電容、電阻構成帶有尖峰的衰減振蕩，疊加在關斷電壓上，構成關斷電壓尖峰。電源電壓中止會產生與初級線圈接通時相同的磁化沖擊電流瞬變，這種瞬變是一種傳導型電磁干擾，既影響變壓器初級，還會使傳導干擾回來配電體系，構成電網諧波電磁干擾，然后影響其他設備的安全和經濟運轉。
②整流電路產生的電磁干擾
整流電路中，在輸出整流二極管截止時有一個反向電流，它恢復到零點的時間與結電容等因素有關。其間，能將反向電流靈敏恢復到零的二極管稱為硬恢復特性二極管，這種二極管在變壓器漏感和其他分布參數的影響下將產生較強的高頻干擾，其頻率可達幾十MHz。高頻整流回路中的整流二極管正向導通時有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉向截止時，由于PN結中有較多的載流子積累，因此在載流子消失之前的一段時間里，電流會反向活動，致使載流子消失的反向恢復電流急劇減少而產生很大的電流改變（di/dt）。
③高頻變壓器
高頻變壓器的初級線圈、開關管和濾波電容構成的高頻開關電流環路可能會產生較大的空間輻射，構成輻射干擾。假如電容濾波容量缺少或高頻特性不好，電容上的高頻阻抗會使高頻電流以差模方法傳導到交流電源中構成傳導干擾。需求留心的是，在二極管整流電路產生的電磁干擾中，整流二極管反向恢復電流的di/dt遠比續流二極管反向恢復電流的di/dt大得多。作為電磁干擾源來研討，整流二極管反向恢復電流構成的干擾強度大、頻帶寬。可是，整流二極管產生的電壓跳變遠小于功率開關管導通和關斷時產生的電壓跳變。因此，也可不計整流二極管產生的│dv/dt│影響，把整流電路當成電磁干擾耦合通道的一部分來研討。
④分布電容引起的干擾
開關電源作業在高頻情況，因此其分布電容不可忽略。一方面，散熱片與開關管集電極間的絕緣片觸摸面積較大，且絕緣片較薄，因此兩者間的分布電容在高頻時不能忽略。高頻電流會通過分布電容流到散熱片上，再流到機殼地，產生共模干擾；另一方面，脈沖變壓器的初次級之間存在著分布電容，可將原邊電壓直接耦合到副邊上，在副邊作直流輸出的兩條電源線上產生共模干擾。
⑤雜散參數影響耦合通道的特性
在傳導干擾頻段（《30MHz），大都開關電源干擾的耦合通道是可以用電路網絡來描述的。可是，開關電源中的任何一個實踐元器件，如電阻、電容、電感乃至開關管、二極管都包括有雜散參數，且研討的頻帶愈寬，等值電路的階次愈高。因此，包括各元器件雜散參數和元器件間的耦合在內的開關電源的等效電路將凌亂得多。在高頻時，雜散參數對耦合通道的特性影響很大，分布電容的存在成為電磁干擾的通道。別的，在開關管功率較大時，集電極一般都需加上散熱片，散熱片與開關管之間的分布電容在高頻時不能忽略，它能構成面向空間的輻射干擾和電源線傳導的共模干擾。
二、開關電源電磁干擾的控制技能
要處理開關電源的電磁干擾問題，可從3個方面下手：1）減小干擾源產生的干擾信號；2）堵截干擾信號的傳達途徑；3）增強受干擾體的抗干擾才干。因此，開關電源電磁電磁干擾要控制技能首要有：電路方法、EMI濾波、元器件挑選、屏蔽和印制電路板抗干擾規劃等。
①減少開關電源本身的干擾
●軟開關技能：在原有的硬開關電路中添加電感和電容元件，運用電感和電容的諧振，下降開關過程中的du/dt和di/dt，使開關器件注冊時電壓的下降先于電流的上升，或關斷時電流的下降先于電壓的上升，來消除電壓和電流的堆疊。
●開關頻率調制技能：通過調制開關頻率fc，把會集在fc及其諧波2fc、3fc…上的能量渙散到它們周圍的頻帶上，以下降各個頻點上的EMI幅值。該方法不能下降干擾總量，但能量被渙散到頻點的基帶上，然后使各個頻點都不超越EMI規矩的限值。為了抵達下降噪聲頻譜峰值的目的，通常有兩種處理方法：隨機頻率法和調制頻率法。
●共模干擾的有源仰制技能：設法從主回路中取出一個與導致電磁干擾的首要開關電壓波形完全反相的補償EMI噪聲電壓，并用它去平衡原開關電壓。
●減小電磁干擾的緩沖電路：其由線性阻抗安穩網絡組成，作用是消除在供電電力線內潛在的干擾，包括電力線干擾、電快速瞬變，電涌，電壓凹凸改變和電力線諧波等。這些干擾對一般穩壓電源來說，影響不是很大，但對高頻開關電源的影響明顯。
●濾波：EMI濾波器的首要目的之一，就是要在150kHz～30MHz的頻段范圍獲得較高的插入損耗，但對頻率為50Hz工頻信號不產生衰減，使額定電壓、電流順利通過，一同還有必要滿足必定的尺度要求。任何電源線上的傳導干擾信號，均可用差模和共模信號來表示。在一般情況下，差模干擾崎嶇小，頻率低，所構成的干擾較小；共模干擾崎嶇大，頻率高，還可以通過導線產生輻射，所構成的干擾較大。因此，欲削弱傳導干擾，把EMI信號控制在有關EMC標準規矩的極限電平以下，最有用的方法就是在開關電源輸入和輸出電路中加裝電磁干擾濾波器。
●PCB規劃：PCB抗干擾規劃首要包括PCB布局、布線及接地，其目的是減小PCB的電磁輻射和PCB上電路之間的串擾。開關電源布局的最佳方法與其電氣規劃類似。在承認PCB的尺度形狀后，再承認特別元器件（如各種產生器、晶振等）的方位。終究，依據電路的功用單元，對電路的全部元器件進行布局。
●元器件的挑選：挑選不易產生噪聲、不易傳導和輻射噪聲的元器件。通常特別值得留心的是，二極管和變壓器等繞組類元器件的選用。反向恢復電流小、恢復時間短的快速恢復二極管是開關電源高頻整流部分的志向器件。
②堵截干擾信號的傳達途徑—共模、差模電源線濾波器規劃
電源線干擾可以運用電源線濾波器濾除。一個合理有用的開關電源EMI濾波器應該對電源線上差模和共模干擾都有較強的仰制作用。
