開關電源電磁干擾的抑制措施研究

曹峻瑀

（湖南省長沙市南雅中學 410129）

開關電源電磁干擾的抑制措施研究

曹峻瑀

（湖南省長沙市南雅中學 410129）

開關電源有著體積小，效率高，安全性能好的優勢，在工業領域中有著廣泛的應用，但是開關電源在運行過程中，容易受到電磁干擾的作用，影響了系統的運行穩定性。本文主要針對開關電源電磁干擾的原因與抑制措施進行分析。

開關電源電磁干擾；原因；抑制措施

開關電源體積小，效率高，安全性能好，因此被得到廣泛應用。但是開關電源，有一個最大的缺點，就是容易受到干擾，從而不能發揮作用。我們要做的就是研究開關電源的電磁干擾，并且針對這種干擾性，提出抑制措施。開關電源產生電磁干擾最根本的原因就是它在工作時由于高頻率所產生的高di/dt和高dv/dt。作為一項綜合性的技術，開關電源的電磁干擾，已經成為困擾人們的主要問題。其實，開關電源在其高速的運轉過程中產生的高速瞬變過程本身就是電磁干擾。要抑制開關電源的電磁干擾，就必須從抑制開關電源本身開始。

1 開關電源電磁干擾的原因

如果單從聲音源頭來劃分，開關電源的電磁噪聲可以分為兩大類。①開關電源本身的噪聲，由于高速運轉時開關管和電流管而產生。②外部噪聲，由于共模和差模產生。

開關電源功率密度高，高速狀態下其高速器件本身產生的電磁干擾，就會影響電源開關本身的工作。抑制這種本身的電磁干擾，并且著重提高它對電磁的抗干擾能力是保證開關電源更好工作的關鍵。只有抗干擾能力上去了，這些零部件才能更好的運轉，也提高了開關電源的使用壽命。

脈沖電流是功率開關管在高速運行時產生的。功率開關管在運行期間產生的尖峰電流更是對電源開關的一種干擾。

2 開關電源電磁干擾的抑制措施

其實要排除電磁干擾。我們可以從三方面入手。①減弱干擾信號。一般治理環境污染時我們講究切斷污染源，其實和減弱干擾信號是一個意思。沒有干擾信號，那么就談不上抗干擾了。②切斷傳播途徑。從電磁干擾到影響零部件工作之間有傳播途徑的問題。具體在什么介質中，在不同條件下，電磁干擾的傳播速度和強度不一樣。③提高開關電源的抗干擾能力。只有抗干擾能力上去了，開關電源才能面對來自自身的高速電流干擾和外部的噪聲干擾。

針對這三種思路，相應的產生了三種方法：①改善電路結構。②加強屏蔽。③印刷電路板抗干擾設計。

3 開關電源電磁干擾抑制措施的具體操作

電源線也會產生噪聲，是電網中各種電磁設備產生的。整流器的整流過程也會產生噪音。所以我們在行使第一個方法時，改善電路主要改善吸收電路。在開關管兩端并聯RC吸收電路，降低開關回路的干擾。還有一種是軟開關技術，在原來的硬開關中加入電容元件，造成電容和電感的諧振。

屏蔽是切斷傳播途徑的一種主要措施。屏蔽手段主要有EMI率波。很多抗干擾的電波容器中經常應用率波。它切斷了噪聲電磁向機器本身傳播的途徑。濾波器經常安裝在開關電源的初始端，可以阻止電網的噪聲對電源本身的傷害。屏蔽手段主要用到的工具就是屏蔽罩。屏蔽是一種有效的抑制傳播途徑的方法，簡潔高效，也經常被用到抗電磁干擾上。用導電較好的電場對電磁干擾進行屏蔽，這種方法安全高效，不會影響影響電路的正常工作。在開關電源中，接地是抑制干擾的重要方法。零電流、軟開關也可以達到很好的效果。屏蔽較好的材料可以選用鋼板或者是鋁板來操作。用屏蔽罩將整個屏蔽系統與機身本身的系統相分開，并使屏蔽罩接地，這樣就會屏蔽掉干擾的電磁波，保證機身正常工作。

第三就是對電路板進行抗干擾設計。要想使干擾降到最小，在我們已經將干擾源以及切斷干擾途徑做到最好的時候，我們就需要從電路板上下功夫。對電路板進行抗干擾設計是提高電源開關抗干擾性的一個重要方法。印制電路板的抗干擾技術主要包括：電路板的布局，布線及接地。在布線中要求布局緊湊，二極管變壓器和輸出管終端必須相互貼近。在布線時要特別注意對電場和電磁的抑制。

在開關電源中，接地是抑制干擾的重要方法。但是我們必須遵循“一點接地”的原則。如果出現多點接地，就會出現閉合的環形電路。當電磁波穿過該電路時，就會產生磁性噪音。

4 結語

開關電源技術是一項綜合性的技術，其抗干擾的一些措施也是研究的核心所在。削弱干擾信號，切斷干擾的傳播途徑，提高自身抗干擾能力是抑制性措施的具體思路。使用軟開關技術、使用屏蔽罩技術以及重新對電路板進行布局、接線，都是這些思路的具體措施。相信通過這些努力，開關電源的抗干擾性一定能夠得到很大的提高。

[1]孫玉軒.通信設備中開關電源實時測量、顯示與保護設計[J].襄陽職業技術學院學報，2016（05）.

[2]舒艷萍，陳為，毛行奎.開關電源有源共模EMI濾波器研究及其應用[J].電力電子技術，2007（06）.

[3]梁安平，王銀樂.開關電源抗電磁干擾的研究與分析[J].電源世界，2008（07）.

[4]王建軍.創維4T60超級彩電開關電源的原理與維修[J].中國校外教育，2016（28）.

TN86

A

1004-7344（2016）36-0310-01

2016-12-12