工程師教你開關電源電磁兼容設計全過程（圖）

輸出整流電路電磁兼容設計

5. 輸出直流濾波電路的電磁兼容設計

輸出直流濾波電路主要用于切斷電磁傳導干擾沿導線向輸出負載端傳播，減小電磁干擾在導線周圍的電磁輻射。如圖所示，L2、C17、C18組成的LC濾波電路，能減小輸出電流、電壓紋波的大小，從而減小通過輻射傳播的電磁干擾，濾波電容C17、C18盡量采用多個電容并聯，減小等效串聯電阻，從而減小紋波電壓，輸出電感L2值盡量大，減小輸出紋波電流的大小，另外電感L2最好使用不開氣隙的閉環(huán)磁芯，最好不是飽和電感。在設計時，我們要記住，導線上有電流、電壓的變化，在導線周圍就有變化的電磁場，電磁場就會沿空間傳播形成電磁輻射。

C19用于濾除導線上的共模干擾，盡量選用低感電容，且接線要短，C20、C21、C22、C23用于濾除輸出線上的差模干擾，宜選用低感的三端電容，且接地線要短，接地可靠。Z3為直流EMI濾波器，根據情況使用或不使用，是采用單級還是多級濾波器，但要求Z3直接安裝在金屬機箱上，最好濾波器輸入、輸出線能屏蔽隔離。

輸出整流電路電磁兼容設計6. 接觸器、繼電器等其它開關器件電磁兼容設計

繼電器、接觸器、風機等在掉電后，其線圈將產生較大的電壓尖峰，從而產生電磁干擾，為此在直流線圈兩端反并聯一個二極管或RC吸收電路，在交流線圈兩端并聯一個壓敏電阻用于吸收線圈掉電后產生的電壓尖峰。同時要注意如果接觸器線圈電源與輔助電源的輸入電源為同一個電源，之間最好通過一。

7. 開關電源箱體結構的電磁兼容設計

材料選擇：沒有“磁絕緣”材料，電磁屏蔽是利用“磁短路”的原理，來切斷電磁干擾在設備內部與外界空氣中的傳播路徑。在進行開關電源的箱體結構設計時，要充分考慮對電磁干擾的屏蔽效能，對于屏蔽材料的選擇原則是，當干擾電磁場的頻率較高時，選用高電導率的金屬材料，屏蔽效果較好;當干擾電磁波的頻率較低時，要采用高導磁率的金屬材料，屏蔽效果較好;在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時，往往采用高電導率和高導磁率的金屬材料組成多層屏蔽體。

孔洞、縫隙、搭接處理方法：采用電磁屏蔽方法無需重新設計電路，便可達到很好的電磁兼容效果。理想的電磁屏蔽體是一個無縫隙、無孔洞、無透入的導電連續(xù)體，低阻抗的金屬密封體，但是一個完全密封的屏蔽體是沒有實用價值的，因為在開關電源設備中，有輸入、輸出線過孔、散熱通風孔等孔洞，以及箱體結構部件之間的搭接縫隙，如果不采取措施將會產生電磁泄漏，使箱體的屏蔽效能降低、甚至完全喪失。因此在開關電源箱體設計時，金屬板之間的搭接最好采用焊接，無法焊接時要使用電磁密封墊或其它的屏蔽材料，箱體上的開孔要小于要屏蔽的電磁波的波長的1/2，否則屏蔽效果將大大降低;對于通風孔，在屏蔽要求不高時可以使用穿孔金屬板或金屬化絲網，在要求既要屏蔽效能高，又要通風效果好時選用截至波導管等方法，提高屏蔽體的屏蔽效能。如果箱體的屏蔽效能仍無法滿足要求時，可以在箱體上噴涂屏蔽漆。除了對開關電源整個箱體的屏蔽之外，還可以對電源設備內部的元件、部件等干擾源或敏感設備進行局部屏蔽。

在進行箱體結構設計時，針對設備上所有會受到靜電放電試驗的部分，設計出一條低阻抗的電流泄放路徑，箱體必須有可靠的接地措施，并且要保證接地線的載流能力，同時將敏感電路或元件遠離這些泄放回路，或對其采用電場屏蔽措施。對于結構件的表面處理，一般主要電鍍銀、鋅、鎳、鉻、錫，這需要從導電性能、電化學反應、成本及電磁兼容性等多方面考慮后做出選擇。

8. 元器件布局與布線中的電磁兼容設計：

對于開關電源設備內部元器件的布局必須整體考慮電磁兼容性的要求，設備內部的干擾源會通過輻射和串擾等途徑影響其它元件或部件的工作，研究表明，在離干擾源一定距離時，干擾源的能量將大大衰減，因此合理的布局有利于減小電磁干擾的影響。EMI輸入輸出濾波器最好安裝在金屬機箱的入口處，并保證其輸入線與輸出線電磁環(huán)境的屏蔽隔離。敏感電路或元件要遠離發(fā)熱源。對于開關電源產品，我們一般須遵守以下布線原則：

8.1 主電路輸入線與輸出線分開走線。

8.2 EMI濾波器輸入線與輸出線分開走線。