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【導讀】開關電源中的電磁干擾分為傳導干擾和輻射干擾兩種。通常傳導干擾比較好分析，可以將電路理論和數學知識結合起來，對電磁干擾中各種元器件的特性進行研究;但對輻射干擾而言，由于電路中存在不同的干擾源的綜合作用，又涉及到電磁場理論，分析起來比較困難。

開關電源也叫交換式電源、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。其功能是將一個位準的電壓，透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。開關電源的輸入多半是交流電源（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設備，例如個人電腦，而開關電源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。

開關電源不同于線性電源，開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式（飽和區）及全閉模式（截止區）之間切換，這兩個模式都有低耗散的特點，切換之間的轉換會有較高的耗散，但時間很短，因此比較節省能源，產生廢熱較少。理想上，開關電源本身是不會消耗電能的。電壓穩壓是透過調整晶體管導通及斷路的時間來達到。相反的，線性電源在產生輸出電壓的過程中，晶體管工作在放大區，本身也會消耗電能。開關電源的高轉換效率是其一大優點，而且因為開關電源工作頻率高，可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小，重量也會比較輕。

開關電源中的電磁干擾分為傳導干擾和輻射干擾兩種。通常傳導干擾比較好分析，可以將電路理論和數學知識結合起來，對電磁干擾中各種元器件的特性進行研究;但對輻射干擾而言，由于電路中存在不同的干擾源的綜合作用，又涉及到電磁場理論，分析起來比較困難。

傳導干擾可分為共模(CM)干擾和常模(DM)干擾。由于寄生參數的存在以及開關電源中開關器件的高頻開通與關斷，開關電源在其輸入端(即交流電網側)產生較大的共模干擾和常模干擾。

變換器工作在高頻情況時，由于dvldt很高，激發變壓器繞組間以及開關管與散熱片間的寄生電容，從而產生共模干擾。

根據共模干擾產生的原理，實際應用時常采用以下幾種抑制方法:

(1)優化電路元器件布置，盡量減少寄生、糯合電容。

(2)延緩開關的開通、關斷時間，但這與開關電源高頻化的趨勢不符。

(3)應用緩沖電路，減緩dv/dt的變化率。變換器中的電流在高頻情況下作開關變化，從而在輸人、輸出的濾波電容上產生很高的dv/dt，即在濾波電容的等效電感或阻抗上感應出干擾電壓，這時就會產生常模干擾。故選用高質量的濾波電容(等效電感或阻抗很低)可以降低常模干擾。

輻射干擾又可分為近場干擾[測量點與場源距離

需要注意的是，不同支路的電流相位不一定相同，在磁場計算時這一點尤其重要。相位不同，一是因為干擾從干擾源傳播到測量點存在時延作用(也稱遲滯效應);二是因為元器件本身的特性導致相位不同。如電感中電流相位比其他元器件要滯后。遲滯效應引起的相位滯后是信號頻率作用的結果，僅在頻率很高時作用才較明顯(如GHz級或更高);對于功率電子器件而言，頻率相對較低，故遲滯效應作用不是很大。

在開關電源產生的兩類干擾中，傳導干擾由于經電網傳播，會對其他電子設備產生嚴重的干擾，往往引起更嚴重的問題。常用的抑制方法有緩沖器法，減少搞合路徑法，減少寄生元件法等。近年來，隨著對電子設備電磁干擾的限制越來越嚴格，又出現了一些新的抑制方法，主要集中在新的控制方法與新的無源緩沖電路的設計等幾個方面。

調制頻率控制

干擾是根據開關頻率變化的，干擾的能量集中在這些離散的開關頻率點上，所以很難滿足抑制電磁干擾(EMI)的要求。通過將開關信號的能量調制分布在一個很寬的頻帶上，產生一系列的分立邊頻帶，則干擾頻譜可以展開，干擾能量被分成小份分布在這些分立頻段上，從而更容易達到EMI標準。調制頻率控制就是根據這種原理實現對開關電源電磁干擾的抑制。

最初人們采用隨機頻率控制，其主要思想是在控制電路中加入一個隨機擾動分量，使開關間隔進行不規則變化。則開關噪聲頻譜由原來離散的尖峰脈沖噪聲變成連續分布噪聲，其峰值大大下降。具體辦法是，由脈沖發生器產生兩種不同占空比的脈沖，再與電壓放大器產生的誤差信號進行采樣選擇產生最終的控制信號。

但是，隨機頻率控制在開通時基本上采用PWM控制的方法，在關斷時才采用隨機頻率，因而其調制干擾能量不便控制，抑制干擾的效果不是很理想。而最新出現的調制頻率控制很好地解決了這些問題，其原理是，將主開關頻率進行調制，在主頻帶周圍產生一系列的邊頻帶，從而將噪聲能量分布在很寬的頻帶上，降低了干擾。這種控制方法的關鍵是對頻率進行調制，使開關能量分布在邊頻帶的范圍，且幅值受調制系數β的影響(調制系數β=△f/fm，△f為相鄰邊頻帶間隔，fm為調制頻率)，一般β越大調制效果越好。

無源緩沖電路設計

開關變換器中的電磁干擾是在開關管開關時刻產生的。以整流二極管為例，在開通時，其導通電源不僅引起大量的開通損耗，還產生很大的dvl巾，導致電磁干擾;而在關斷時，其兩端的電壓快速升高，有很大的dvl巾，從而產生電磁干擾。緩沖電路不僅可以抑制開通時的dvldt、限制關斷時的dvl白，還具有電路簡單、成本較低的特點，因而得到廣泛應用。但是傳統的緩沖電路中往往采用有源輔助開關，電路復雜不易控制，并有可能導致更高的電壓或電流應力，降低了可靠性。因此許多新的無源緩沖器應運而生。