开关电源的电磁干扰及抑制技术

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1、V01．31．No．3HeilongjiangElectricPower开关电源的电磁干扰及抑制技术王敬斌(五原电力公司，内蒙古巴彦淖尔015100)摘要：由于开关电源本身的工作原理，使得电磁干扰问题相当突出，其干扰信号经传导和辐射对电子设备、通信系统等产生电磁污染。从电磁干扰产生的机理人手，着重分析了开关电源电磁干扰产生的原因，总结了抑制电磁干扰的措施，比如滤波、屏蔽、接地等。关键词：开关电源；电磁干扰；电磁抑制；滤波；屏蔽中图分类号：TN972．1文献标识码：B文章编号：1002—1663(2009)03—0222—04E

2、lectromagnetisminterferenceandrestrainingtechnologyofSMPSWANGJingbin(WuyuanElectricPowerCo．Ltd，Bayanzuoer，015100，China)Abstract：Thereisaprominentelectromagnetisminterferenceforswitchpowersourceduetoitselfmechanism，whichhasagreatelectromagnetismpollutiontoelectronice

3、quipmentandcommunicationsystemthroughconductionandradiationofitsinterferencesigna1．Thepaperanalyzedthereasonsthattheswitchpowersourcecauseselectro-magnetisminterference，summedupmeanstorestrainingelectromagnetisminterferencesuchasfiltering，shield，grounded．Keywords：SM

4、PS；electromagnetisminterference；electromagnetismrestraining；filtering；shield随着电力电子技术和功率器件的发展，开关电关电源结构，如图1所示。源(SwitchingModePowerSupply，SMPS)以其体积小、重量轻、高效能、高可靠性等特点广泛应用于电气产品中。开关电源是在高电压、大电流的开关状直流输出态下工作，且向高频大功率发展，所以，功率密度的增加导致电源内部电磁环境变得更复杂，不可避免地导致严重的电磁干扰(EectromagneticInt

5、erfer-enee，EMI)，对电源本身及周围电子设备的正常工图1典型开关电源的电路结构作造成威胁。因此，减少和抑制开关电源的电磁发开关电源产生电磁干扰最根本的原因，就是在射成为3C认证中的关键，同时，也是开关电源设计工作过程中产生了高di／dt和高du／dt，它们产生的中的重要课题。浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源；整流电容充电放电，开关管和输出整流二极管的电压、电流在高1开关电源存在的电磁干扰频工作时的快速切换都是这类电磁干扰源，它们通开关电源将市电直接整流滤波成为直流高压，过电源线以共模或差模方式向外传导，同时，还向然后

6、通过逆变器转换成低压的高频交流电压，再经周围空间辐射电磁能量。过二次整流和滤波变成所需要的直流低电压。考由图2可知，交流电网电压经第一次的整流和虑到目前大量应用的开关电源都是采取AC／DC—滤波平滑后变成直流电压作为DC／DC变换器的输DC／DC级联的形式，所以，给出了具有代表性的开入电压。然后，通过二次整流滤波得到输出直流电收稿日期：2009—03—18作者简介：王敬斌(1974一)，男，毕业于北京电力学院，现任内蒙古五原电力公司网改办副主任，研究方向：从事农村电网建设与改造工作。．-——222．—．——第3l卷第3期黑龙江

7、电力2009年6月构成的高频开关电流环路可能会产生较大的空间辐射，形成辐射干扰。如果电容滤波容量不足或高频特性不好，电容上的高频阻抗会使高频电流以差L圆．．．．．圈I．．．．————．．．．．．．．．—．．．．1．模方式传导到交流电源中形成传导干扰。d．开关电源工作在高频状态，因而其分布电容l基准电压I不可忽略。高频电流会通过分布电容流到散热片上，再流到机壳地，产生共模干扰；脉冲变压器的初图2开关电源的原始框图次级之间存在着分布电容，可在副边作直流输出的压，即为所需要的负载电压。采样电压与基准电压两条电源线上产生共模干扰。进行

8、比较，将比较差值放大后用以调节开关控制脉2．2电磁干扰的传输方式冲的占空比，从而调节变换电路中功率变换开关的电磁干扰传输有两种方式：一种是传导传输方通断比来稳定输出电压。式，另一种则是辐射传输方式。传导干扰产生于开输入／输出电源线布线不合理、PCB布线不合关电源的开关管开通与