Boost型功率因數校正器的電磁兼容研究

二極管開關過程中也會產生噪聲。二極管開通時電流迅速增大，但是其管壓降不是立即下降，而是出現一個快速的上沖，則導致一個寬帶的電磁噪聲。而在關斷時，由于PN結長基區中大量過剩少數載流子需要復合，從而產生很大的反向恢復電流，此電流與關斷電流和關斷速度成正比。在高速、大電流情況下，該反向電流會相當大，而且在開通時疊加在開關電流上，嚴重時會把開關器件燒毀。所以必須選用有快恢復特性的二極管，盡量減少反向恢復電流。

3.2 電磁干擾的耦合途徑[1]

高頻開關電源造成的電磁噪聲耦合到被干擾對象有兩種方式：傳導方式和輻射方式。根據電磁噪聲耦合特點，傳導耦合可分為直接傳導耦合、公共阻抗耦合和轉移阻抗耦合三種。本電路中，直接傳導耦合、公共阻抗耦合和輻射耦合是應該重點考慮的。

直接傳導耦合是指噪聲通過導線或寄生元件等直接耦合到被干擾對象，如Ldi/dt可以通過導線耦合。所以，在實驗電路中，應該盡量縮短導線的長度。當然，最佳的方法是應用零電流開關（ZCS）軟開關技術。

公共阻抗傳導耦合是噪聲通過設備的公共接地線以及接地網絡中的公共阻抗產生公共地阻抗耦合。如果地線安排不當，地線會受到很大的干擾，通常可以檢測到幅值高達幾V的毛刺，電路也就不能正常工作了。所以，應該合理安排接地，盡量把地線安排較短，而且功率地和信號地分開。經過這樣處理之后，地線上的毛刺將明顯得到抑制。

輻射耦合是指電磁噪聲的能量，以電磁場能量的形式，通過空間輻射傳播，耦合到被干擾的設備（電路）。在本電路里，開關和二極管是最大的電磁噪聲源，電磁噪聲會輻射到電路的其他部分。被干擾電路接受電磁噪聲的能量與該電路回路的面積成正比，所以，必須在安排電路器件時盡可能地縮小電路回路的面積。

4 實驗結果

本實驗的電路是基于UC3854的Boost型功率因數校正器，工作模式為電流連續模式，輸出為380～400V直流電壓，輸出功率為600W。

在實驗中，要合理安排元器件布局和地線，盡量縮短引線長度和減小主電路回路的面積，主電路和控制電路分開安排。這樣，電磁兼容問題可以得到很大的改善。從圖3、圖4實驗波形看，基本實現PFC功能，而且波形所受干擾比較小。

圖3 開關驅動波形

圖4 輸入電流、電壓（衰減10倍）波形

5 結語

本文通過分析Boost型PFC電路的電磁兼容問題，如干擾源、耦合途徑等，提出在實際實驗中解決的方法，并通過實驗驗證。