開關電源EMC必須掌握的幾個概念(3)

　　③高頻變壓器

　　高頻變壓器的初級線圈、開關管和濾波電容構成的高頻開關電流環(huán)路可能會產(chǎn)生較大的空間輻射，形成輻射干擾。如果電容濾波容量不足或高頻特性不好，電容上的高頻阻抗會使高頻電流以差模方式傳導到交流電源中形成傳導干擾。需要注意的是，在二極管整流電路產(chǎn)生的電磁干擾中，整流二極管反向恢復電流的di/dt遠比續(xù)流二極管反向恢復電流的di/dt大得多。作為電磁干擾源來研究，整流二極管反向恢復電流形成的干擾強度大、頻帶寬。但是，整流二極管產(chǎn)生的電壓跳變遠小于功率開關管導通和關斷時產(chǎn)生的電壓跳變。因此，也可不計整流二極管產(chǎn)生的│dv/dt│影響，把整流電路當成電磁干擾耦合通道的一部分來研究。

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　　開關電源工作在高頻狀態(tài)，因而其分布電容不可忽略。一方面，散熱片與開關管集電極間的絕緣片接觸面積較大，且絕緣片較薄，因此兩者間的分布電容在高頻時不能忽略。高頻電流會通過分布電容流到散熱片上，再流到機殼地，產(chǎn)生共模干擾；另一方面，脈沖變壓器的初次級之間存在著分布電容，可將原邊電壓直接耦合到副邊上，在副邊作直流輸出的兩條電源線上產(chǎn)生共模干擾。

　?、蓦s散參數(shù)影響耦合通道的特性

　　在傳導干擾頻段（《30MHz），多數(shù)開關電源干擾的耦合通道是可以用電路網(wǎng)絡來描述的。但是，開關電源中的任何一個實際元器件，如電阻、電容、電感乃至開關管、二極管都包含有雜散參數(shù)，且研究的頻帶愈寬，等值電路的階次愈高。因此，包括各元器件雜散參數(shù)和元器件間的耦合在內(nèi)的開關電源的等效電路將復雜得多。在高頻時，雜散參數(shù)對耦合通道的特性影響很大，分布電容的存在成為電磁干擾的通道。另外，在開關管功率較大時，集電極一般都需加上散熱片，散熱片與開關管之間的分布電容在高頻時不能忽略，它能形成面向空間的輻射干擾和電源線傳導的共模干擾。

　　二、開關電源電磁干擾的控制技術

　　要解決開關電源的電磁干擾問題，可從3個方面入手：1）減小干擾源產(chǎn)生的干擾信號；2）切斷干擾信號的傳播途徑；3）增強受干擾體的抗干擾能力。因此，開關電源電磁電磁干擾要控制技術主要有：電路措施、EMI濾波、元器件選擇、屏蔽和印制電路板抗干擾設計等。

　?、贉p少開關電源本身的干擾

　　● 軟開關技術：在原有的硬開關電路中增加電感和電容元件，利用電感和電容的諧振，降低開關過程中的du/dt和di/dt，使開關器件開通時電壓的下降先于電流的上升，或關斷時電流的下降先于電壓的上升，來消除電壓和電流的重疊。

　　● 開關頻率調(diào)制技術：通過調(diào)制開關頻率fc，把集中在fc及其諧波2fc、3fc…上的能量分散到它們周圍的頻帶上，以降低各個頻點上的EMI幅值。該方法不能降低干擾總量，但能量被分散到頻點的基帶上，從而使各個頻點都不超過EMI規(guī)定的限值。為了達到降低噪聲頻譜峰值的目的，通常有兩種處理方法：隨機頻率法和調(diào)制頻率法。