開關電源電磁兼容設計經驗談

　　對數字集成電路，從電磁兼容性角度看應多選用高噪聲容限的CMOS器件代替低噪聲容限的TTL器件。

　　盡量使用低速、窄帶元件和電路。

　　選用分布電感較小的SMP元件，選用高頻特性好、等效串聯電感低的陶瓷介質電容器、高頻無感電容器、三端電容器和穿心電容器等作濾波電容。

　　11.控制電路及PCB的電磁兼容設計

　　信號地是指信號電流流回信號源的一條低阻抗路徑。在設計中往往由于接地方法不恰當而產生地環路干擾和公共阻抗耦合干擾。因此要合理選用接地方式，接地的方式有單點接地、多點接地和混合接地。

　　地環路干擾：常發生在通過較長電纜連接，地相距較遠的設備之間。原因是由于地環路電流的存在，使兩個設備的地電位不同。通常用光電耦合器或隔離變壓器進行“地”隔離，消除地環路干擾。由于隔離變壓器繞組之間寄生電容較大，即使采取屏蔽措施的隔離變壓器通常也只用于1MHZ以下的信號隔離，超過1MHZ時多采用光電耦合器隔離。

　　公共阻抗耦合：當兩個電路的地電流流過一個公共阻抗時，就會發生公共阻抗耦合。由于地線是信號回流線，一個電路的工作狀態必然會影響地線電壓，當兩個電路共用一段地線時，地線的電壓就會同時受到兩個電路工作狀態的影響。

　　可見無論是地環路干擾還是公共阻抗耦合問題都是由于地線阻抗引起的，因此在設計時一定要考慮盡量降低地線阻抗與感抗。

　　如何減小控制電源噪聲：電源線上有電流突變，就會產生噪聲電壓。在靠近芯片的位置增加解耦電容，能有效減小噪聲。如果是高頻電流負載，則采用多個同容量的高頻電容和無感電容并聯能獲得更好的效果。注意電容容量并非越大越好，主要根據其諧振頻率、提供脈沖電流頻率來選擇。

　　印制板合理的布置地線將能有效的減小印制板的輻射以及提高其抗輻射干擾能力，請注意

　　l 布置地線網絡：在雙面板的兩面布置最多的平行地線。

　　l 對于一些關鍵信號（如脈沖信號和對外界較敏感的電平信號）的地線的布置必須盡量縮小引線長度，減小信號的回流面積。如果是雙面板，地線和信號線可以在印制板兩面并聯平行走線。

　　l 若是多層線路板，且既有數字地又有模擬地，則數字地和模擬地必須布置在同一層，減小它們之間的耦合干擾。

　　l 在實際電路中常發生公共阻抗耦合，因此要根據實際情況選擇正確的接地方式。

　　12.其它方法

　　12.1.IGBT，MOSFET等開關元件的驅動脈沖信號增加一個-5V～-10V的負電平，提高驅動信號的抗干擾能力。或驅動信號采用光纖傳輸技術，光纖適宜于遠距離傳輸，具有抗干擾能力強的特點。

　　12.2.通過軟件的編程技術，提高開關電源的抗干擾能力，為了防止電平信號中的毛刺，引起軟件的誤判斷及誤動作，可以通過多次采樣等數字濾波方法來濾除干擾信號。

　　五 結語

　　本文詳細分析了隔離式DC/DC變換器存在的電磁干擾源及其產生機理，并詳細介紹了針對其主電路和控制電路的電磁兼容設計方法，這些方法對其它電子產品的電磁兼容設計具有一定的指導作用。