小型開(kāi)關(guān)電源的抗電磁干擾設計

2)針對傳導干擾EMI，我們設法在其的傳導路徑上設置障礙，吸收并阻止干擾。
①在開(kāi)關(guān)電源的輸入端加電源濾波器，濾波器對高頻能量呈高阻抗，對工頻呈低阻抗，它不僅封鎖了共模干擾的傳播途徑，而且衰減了輸入回路中的差模干擾。濾波是抑制傳導干擾的一種很好的辦法，在電源輸入端接上濾波器，既可以抑制開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生并向電網(wǎng)反饋的干擾，也可以抑制來(lái)自電網(wǎng)的噪聲對開(kāi)關(guān)電源的侵害。
②開(kāi)關(guān)管高速通斷效率雖高，但帶來(lái)了高頻輻射和傳導噪聲，為此需對開(kāi)關(guān)管產(chǎn)生的噪聲加以抑制，兩種常見(jiàn)的電路形式如下：圖4中，開(kāi)關(guān)管截止瞬間變壓器初級線(xiàn)圈中存儲的能量通過(guò)二極管電阻回路釋放，避免在開(kāi)關(guān)管兩端出現電壓尖峰。圖5中開(kāi)關(guān)管截止瞬間，通過(guò)二極管將能量返回電源。

3)二極管整流橋產(chǎn)生的諧波及無(wú)功，一個(gè)方法是采取功率因數校正(PFC)電路來(lái)解決脈沖尖峰電流過(guò)大的問(wèn)題和提高功率因數，而另一個(gè)方法是采取差模濾波器可以有效地抑制脈沖電流的峰值，從而降低電流諧波干擾。
4)尖峰干擾的抑制，功率開(kāi)關(guān)管和二次繞組整流二極管的高速通斷造成了開(kāi)關(guān)電源的尖峰干擾。采取易飽和，儲能能力弱的飽和電感，能有效抑制這種尖峰干擾。將飽和電感與整流二極管串聯(lián)，在電流開(kāi)通的瞬間，它呈現高阻抗，抑制尖峰電流，而飽和后其電感量很小，損耗也小，如圖6所示：Q1導通，VD1導通，VD2截止，飽和電感Ls限制VD2中的反向恢復電流的幅值和變化率，可以有效地抑制高頻導通干擾的產(chǎn)生。Q1斷，VD1截止，VD2導通，Ls造成導通延時(shí)，會(huì )影響VD2的續流作用，會(huì )在VD2陽(yáng)極產(chǎn)生負值尖峰電壓。所以增加輔助二極管VD3和電阻R1，為了克服輸出電壓中的尖峰，增加了第二級濾波，電感L和C2，如圖7中所示電感L只需很小的值就夠了，電容C2則是低電感的小電容。

5)屏蔽
電磁兼容設計要達到以下2個(gè)目的：a、通過(guò)優(yōu)化電路和結構設計將干擾源產(chǎn)生的電磁噪聲強度降低到能接受的水平。b、通過(guò)各種干擾抑制技術(shù)，將干擾源與被干擾電路之間的耦合減弱到能接受的程度。屏蔽技術(shù)是達到上述兩個(gè)目的、實(shí)現電磁干擾防護的最基本最重要的手段之一。屏蔽技術(shù)通?？煞譃槿箢?lèi)：電場(chǎng)屏蔽(靜電場(chǎng)屏蔽及低頻交變電場(chǎng)屏蔽)、磁場(chǎng)屏蔽(直流磁場(chǎng)屏蔽和低頻交流磁場(chǎng)屏蔽)及電磁場(chǎng)屏蔽(高頻輻射電磁場(chǎng)的屏蔽)。
用導電率良好的材料對電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽，屏蔽體必須完善并良好接地，否則金屬屏蔽體不起任何屏蔽作用。
磁場(chǎng)屏蔽的目的是消除或抑制直流或低頻交流磁場(chǎng)噪聲源與被干擾回路的磁耦合。采取高磁導率材料制成的磁場(chǎng)屏蔽體將需要磁屏蔽的電路或元件即磁場(chǎng)噪聲源封閉起來(lái)，由于高磁導率材料具有很低的磁阻，噪聲源的磁力線(xiàn)將封閉在此屏蔽體內，或外界干擾磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)被磁屏蔽體旁路，從而起到了磁屏蔽的作用。
而對于高頻磁場(chǎng)，采用非導磁的金屬屏蔽體將載流導體包圍起來(lái)，讓該屏蔽體中流過(guò)與中心載流導線(xiàn)電流大小相等、相位相反的電流，這樣在屏蔽體的外部，總的噪聲磁場(chǎng)強度變?yōu)榱?，達到了磁場(chǎng)屏蔽的目的，這樣屏蔽體應為良導體如銅、鋁或銅鍍銀。
6)接地
在開(kāi)關(guān)電源的電路系統設計中遵循“一點(diǎn)接地”原則，如果多點(diǎn)接地，會(huì )出現閉合的接地環(huán)路，當磁力線(xiàn)穿過(guò)該環(huán)路時(shí)將產(chǎn)生磁感應噪聲，實(shí)際中很難實(shí)現“一點(diǎn)接地”。因此采用平面式或多點(diǎn)接地，降低地阻抗，消除分布電容的影響，采取一個(gè)導電平面作為參考地，將需接地的各部分就近接到該參考地上。在低頻和高頻共存的開(kāi)關(guān)電源電路中，分別將低頻電路、高頻電路、功率電路的地線(xiàn)單獨連接后，再連接到公共參考地上，從而有效地消除噪聲。