小型開關電源的抗電磁干擾設計
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3 開關電源電路的EMC設計
3．1 輸入電路的電磁兼容設計
輸入濾波電路如圖8所示，FV1為瞬態電壓抑制二極管，RV1為壓敏電阻，具有很強的瞬變浪涌吸收能力，能很好地保護后級元器件或電路免遭浪涌電壓的破壞，EMI濾波器必須良好接地，且接地線要短，最好直接安裝在金屬外殼上，還要保證其輸入線、輸出線之間屏蔽隔離，才能有效地切斷傳導干擾沿輸入線的傳播和輻射干擾沿空間傳播。L1及C1組成低通濾波電路，當L1電感值較大時，還須增加VD1和R1形成續流回路，吸收后級斷開時L1儲存的能量，不然的話，L1產生的電壓尖峰就會形成EMI。電感L1所選用的磁芯最好為閉合磁芯，帶氣隙的開環磁芯的漏磁場會形成EMI。C1的容量選較大為好，這樣可以減小輸入線上的紋波電壓，從而減小在輸入導線周圍形成的電磁場。本文引用地址：http://www.104case.com/article/175796.htm
開關電源EMI濾波器基本電路如圖9所示，CX1和CX2是差模電容，L1、L2共模電感是匝數相同，繞向相反且繞在同一磁環上的兩只獨立線圈，兩只線圈內電流產生的磁通在磁環內相互抵消，共模電感對工頻電流不起任何阻礙作用，避免磁環達到飽和狀態，從而使兩只線圈的電感值保持不變，CY1和CY2是共模電容。
差模濾波元件和共模濾波元件分別對差模干擾和共模干擾有較強的衰減作用。實際使用中，共模電感繞組由于繞制工藝間會存在電感差值，不過這種差值正好被利用做成差模電感。所以一般電路中不必再設置獨立的差模電感。共模電感的差值電感與電容CX1和CX2構成一個Ⅱ型濾波器。這種濾波器對差模干擾有較好的衰減。
電容CY1和CY2是用來濾除共模干擾的。共模干擾的衰減在低頻時主要由電感器起作用，而在高頻時大部分由電容CY1和CY2起作用，CY1接于電源線和地線之間，需要其耐高壓、低漏電流特性，CY一般在2．2～33μF，電容類型為瓷片電容。
差模電容CX接在兩根電源線之間，對一般的高頻干擾阻抗很低，故兩根電源線之間的高頻干擾可以通過它，它對工頻信號的阻抗很高，對工頻信號的傳輸毫無影響。CX電容選擇主要考慮耐壓值只要滿足功率線路的耐壓等級，能承受可預料的電壓沖擊即可，為了避免放電電流引起的沖擊危害，CX電容容量不宜過大，一般在0．01～0．1μF之間，電容類型為陶瓷電容或聚酯薄膜電容。
3．2 高頻逆變電路的電磁兼容設計
如圖10所示，VT為MOSFET的開關器件，在VT開通和斷開時，由于開關時間很短及引線電感、變壓器漏感的存在，回路會產生較高的di／dt、du／dt形成EMI，在變壓器原邊兩端增加RCD構成吸收電路，或在開關管VT兩端并聯電容，縮短引線，減小圖中引線1-2，3-4的電感。電容C2、C3一般采用低感電容。另外，我們還采用軟開關技術，它也是改善開關器件電磁兼容特性的一個重要的方法，開關器件通斷會產生浪涌電流du／dt及尖峰電壓di／dt，這是開關管產生EMI及損耗的主要原因，軟開關技術使開關管在零電壓、零電流時進行開關轉換，可以有效地抑制EMI改善開關電源的電磁兼容特性。
3．3 輸出整流電路的電磁兼容設計
輸出整流電路如圖11所示，VD6為整流二極管，VD7為續流二極管，這兩個二極管工作于高頻開關狀態，所以它們是輸出整流電路的EMI源。R5、C12和R6、C13它們是高頻整流二極管VD6、VD7的吸收電路，可以吸收VD6、VD7開關時產生的電壓尖峰，改善開關電源的電磁兼容特性。減少高頻整流二極管數量即可減少EMI能量，因此在滿足同樣條件下，采用半波整流比采用全波整流和全橋整流產生的EMI要小。還有在輸出較低電壓的情況下，選用肖特基二極管產生的EMI也會比選用其它二極管小。
4 結束語
針對小功率開關電源的電磁干擾問題，文中采用了濾波、屏蔽、接地等方法。大量事實證明本文中的方案經濟可靠地解決此類開關電源的抗干擾問題，不但提高了該類開關電源的性能，降低了它們的故障率，而且使它們的適用范圍更加廣泛。
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