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EMI干擾源對開關電源干擾的解決方案
日期：2023-06-03 16:37
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摘要：
EMI干擾源對開關電源干擾的解決方案
一般來說，來自外界輻射，雷擊、或電網的抖動、等對電源開關的相關組成器件如整流二極管，高頻變壓器，功率開關管等外部環境的干擾是開關電源的EMI干擾源的主要體現。
首先：介紹輻射干擾的傳輸通道
（1）在開關電源中，能構成輻射干擾源的元器件和導線均可以被假設為天線，從而利用電偶極子和磁偶極子理論進行分析；二極管、電容、功率開關管可以假設為電偶極子，電感線圈可以假設為磁偶極子；
?。?）沒有屏蔽體時，電偶極子、磁偶極子，產生的電磁波傳輸通道為空氣（可以假設為自由空間）；
?。?）有屏蔽體時，考慮屏蔽體的縫隙和孔洞，按照泄漏場的數學模型進行分析處理。
其次：是傳導干擾的傳輸通道
?。?）容性耦合
?。?）感性耦合
?。?）電阻耦合
a.公共電源內阻產生的電阻傳導耦合
b.公共地線阻抗產生的電阻傳導耦合
c.公共線路阻抗產生的電阻傳導耦合
以下是EMI干擾源相關的抑制方案：
1.高頻變壓器的屏蔽
一般來說，來自外界輻射，雷擊、或電網的抖動、等對電源開關的相關組成器件如整流二極管，高頻變壓器，功率開關管等外部環境的干擾是開關電源的EMI干擾源的主要體現。
首先：介紹輻射干擾的傳輸通道
（1）在開關電源中，能構成輻射干擾源的元器件和導線均可以被假設為天線，從而利用電偶極子和磁偶極子理論進行分析；二極管、電容、功率開關管可以假設為電偶極子，電感線圈可以假設為磁偶極子；
?。?）沒有屏蔽體時，電偶極子、磁偶極子，產生的電磁波傳輸通道為空氣（可以假設為自由空間）；
?。?）有屏蔽體時，考慮屏蔽體的縫隙和孔洞，按照泄漏場的數學模型進行分析處理。
其次：是傳導干擾的傳輸通道
?。?）容性耦合
?。?）感性耦合
?。?）電阻耦合
a.公共電源內阻產生的電阻傳導耦合
b.公共地線阻抗產生的電阻傳導耦合
c.公共線路阻抗產生的電阻傳導耦合
以下是EMI干擾源相關的抑制方案：
1.高頻變壓器的屏蔽
為防止高頻變壓器的漏磁對周圍電路產生干擾，可采用屏蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場。屏蔽帶一般由銅箔制作，繞在變壓器外部一周，并進行接地，屏蔽帶相對于漏磁場來說是一個短路環，從而抑制漏磁場更大范圍的泄漏。
高頻變壓器，磁心之間和繞組之間會發生相對位移，從而導致高頻變壓器在工作中產生噪聲（嘯叫、振動）。為防止該噪聲，需要對變壓器采取加固措施：
?。?）用環氧樹脂將磁心（例如EE、EI磁心）的三個接觸面進行粘接，抑制相對位移的產生；
?。?）用“玻璃珠”（Glass beads）膠合劑粘結磁心，效果更好。
分開來講開關電源EMI抑制有9大措施：
?。?）合理的PCB設計
?。?）壓敏電阻的合理應用，以降低浪涌電壓
（3）減小dv/dt和di/dt（降低其峰值、減緩其斜率）
?。?）阻尼網絡抑制過沖
?。?）采用合理設計的電源線濾波器
（6）采用軟恢復特性的二極管，以降低高頻段EMI
?。?）有源功率因數校正，以及其他諧波校正技術
?。?）有效的屏蔽措施
（9）合理的接地處理
