小型開關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在開關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，既可以抑制開關電源產(chǎn)生并向電網(wǎng)反饋的干擾，也可以抑制來自電網(wǎng)的噪聲對開關電源的侵害。
②開關管高速通斷效率雖高，但帶來了高頻輻射和傳導噪聲，為此需對開關管產(chǎn)生的噪聲加以抑制，兩種常見的電路形式如下：圖4中，開關管截止瞬間變壓器初級線圈中存儲的能量通過二極管電阻回路釋放，避免在開關管兩端出現(xiàn)電壓尖峰。圖5中開關管截止瞬間，通過二極管將能量返回電源。

3)二極管整流橋產(chǎn)生的諧波及無功，一個方法是采取功率因數(shù)校正(PFC)電路來解決脈沖尖峰電流過大的問題和提高功率因數(shù)，而另一個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，功率開關管和二次繞組整流二極管的高速通斷造成了開關電源的尖峰干擾。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)，在電流開通的瞬間，它呈現(xiàn)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，會影響VD2的續(xù)流作用，會在VD2陽極產(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個目的：a、通過優(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、通過各種干擾抑制技術，將干擾源與被干擾電路之間的耦合減弱到能接受的程度。屏蔽技術是達到上述兩個目的、實現(xiàn)電磁干擾防護的最基本最重要的手段之一。屏蔽技術通常可分為三大類：電場屏蔽(靜電場屏蔽及低頻交變電場屏蔽)、磁場屏蔽(直流磁場屏蔽和低頻交流磁場屏蔽)及電磁場屏蔽(高頻輻射電磁場的屏蔽)。
用導電率良好的材料對電場進行屏蔽，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。
磁場屏蔽的目的是消除或抑制直流或低頻交流磁場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屏蔽體將需要磁屏蔽的電路或元件即磁場噪聲源封閉起來，由于高磁導率材料具有很低的磁阻，噪聲源的磁力線將封閉在此屏蔽體內(nèi)，或外界干擾磁場的磁力線被磁屏蔽體旁路，從而起到了磁屏蔽的作用。
而對于高頻磁場，采用非導磁的金屬屏蔽體將載流導體包圍起來，讓該屏蔽體中流過與中心載流導線電流大小相等、相位相反的電流，這樣在屏蔽體的外部，總的噪聲磁場強度變?yōu)榱悖_到了磁場屏蔽的目的，這樣屏蔽體應為良導體如銅、鋁或銅鍍銀。
6)接地
在開關電源的電路系統(tǒng)設計中遵循“一點接地”原則，如果多點接地，會出現(xiàn)閉合的接地環(huán)路，當磁力線穿過該環(huán)路時將產(chǎn)生磁感應噪聲，實際中很難實現(xiàn)“一點接地”。因此采用平面式或多點接地，降低地阻抗，消除分布電容的影響，采取一個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關電源電路中，分別將低頻電路、高頻電路、功率電路的地線單獨連接后，再連接到公共參考地上，從而有效地消除噪聲。