EMI调整与注意事项

传导与辐射超标整改方案 开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径 功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量，另一方面也

传导与辐射超标整改方案开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径功率开关器件 (EMI) 的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰的主要原因。开关频率的提高一方面减 EMI 小了电源的体积和重量，另一方面也导致了更为严重的问题。开关电源工作时，其内 部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的，因此，开关电源本身是一个噪声 ,; 发生源。开关电源产生的干扰，按噪声干扰源种类来分可分为尖峰干扰和谐波干扰两种若 , 按耦合通路来分可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和 电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源，或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦 1 合途径。现在按噪声干扰源来分别说明：、二极管的反向恢复时间引起的干扰交 流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压，经电容平滑后变为直流，但电容电流的 波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知，电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流 入电网，造成对电网的谐波污染。另外，由于电流是脉冲波，使电源输入功率因数降低。高 频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过，在其受反偏电压而转向截止 PN 时，由于结中有较多的载流子积累，因而在载流子消失之前的一段时间里，电流会反向 (di/dt)2 流动，致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化。、开关管 工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推 , 挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波其中含有丰富的高次谐波 ,, 分量。当采用零电流、零电压开关时这种谐波干扰将会很小。另外功率开关管在截止期 ,,3 间高频变压器绕组漏感引起的电流突变也会产生尖峰干扰。、交流输入回路产生的干 扰无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生 干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量，通过开关电源的输入输出线传播出去而形 成的干扰称之为传导干扰；而谐波和寄生振荡的能量，通过输入输出线传播时，都会在空间 4 产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。、其他原因元器 PCB 件的寄生参数，开关电源的原理图设计不够完美，印刷线路板（）走线通常采用手工 PCB 布置，具有很大的随意性，的近场干扰大，并且印刷板上器件的安装、放置，以及方 EMIPCB 位的不合理都会造成干扰。这增加了分布参数的提取和近场干扰估计的难度。 Flybacknoise0.15MHz3 架构在频谱上的反应处产生的振荡是开关频率的次谐波引 0.2MHz4Mosfet2190.5KHz 起的干扰。处产生的振荡是开关频率的次谐波和振荡（） ;0.25MHz5 基波的迭加，引起的干扰所以这部分较强。处产生的振荡是开关频率的次 ;0.35MHz7;0.39MHz 谐波引起的干扰处产生的振荡是开关频率的次谐波引起的干扰 8Mosfet2190.5KHz; 处产生的振荡是开关频率的次谐波和振荡（）基波的迭加引起的干扰 1.31MHzDiode11.31MHz;3.3MHz 处产生的振荡是振荡（）的基波引起的干扰处产生 Mosfet13.3MHz; 的振荡是振荡（）的基波引起的干扰开关管、整流二极管的振荡会产生 EMI:1.PCB 较强的干扰设计开关电源时防止的措施把噪音电路节点的铜箔面积最大限 ; 度地减小如开关管的漏极、集电极，初次级绕组的节点，等。 2. 使输入和输出端远离噪音元件，如变压器线包，变压器磁芯，开关管的散热片，等等。 3. 使噪音元件（如未遮蔽的变压器线包，未遮蔽的变压器磁芯，和开关管，等等）远离外 4. 壳边缘，因为在正常操作下外壳边缘很可能靠近外面的接地线。如果变压器没有 5. 使用电场屏蔽，要保持屏蔽体和散热片远离变压器。尽量减小以下电流环的面积： 6. 次级（输出）整流器，初级开关功率器件，栅极（基极）驱动线路，辅助整流器。不 7. 要将门极（基极）的驱动返馈环路和初级开关电路或辅助整流电路混在一起。调整优化 8.EMI9. 阻尼电阻值，使它在开关的死区时间里不产生振铃响声。防止滤波电感饱和。 10. 使拐弯节点和次级电路的元件远离初级电路的屏蔽体或者开关管的散热片。保持初级 11.EMI 电路的摆动的节点和元件本体远离屏蔽或者散热片。使高频输入的滤波器靠近输 12.EMI13.EMI 入电缆或者连接器端。保持高频输出的滤波器靠近输出电线端子。使