开关电源中电磁干扰与电磁兼容

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1、开关电源中电磁干扰与电磁兼容摘要：电磁干扰对开关电源的效率和安全性及使用的影响日益成为人们关注的热点。我们分析开关电源产生电磁干扰的机理，并以电磁干扰的三要素为出发点，以目前几种有效抑制开关电源电磁干扰措施进行分析比较为基础，重点讨论开关电源电磁兼容性问题,为开关电源电磁干扰与电磁兼容的进一步研究提出参考性建议。关键词：开关电源电磁干扰电磁兼容SwitchingPowerSupplyElectromagneticInterferenceandElectromagneticCompatibilityAbstract：Impactofelectromagneticinterferen

2、ceontheefficiencyandsafetyanduseofswitchingpowersupplyincreasinglybecomethefocusofattentionofthepeople.Thispaperanalyzestheprincipleofelectromagneticinterferenceproducedbyswitchingpowersupply，andtothethreeelementsofelectromagneticinterferenceasthestartingpoint，baseontheanalyzedandcompareofsev

3、eralcurrenteffectivesuppressionmeasuresofswitchingpowersupplyelectromagneticinterferencewere,toprincipallydiscusstheswitchingpowersupplyelectromagneticcompatibilityproblems.Forfurtherstudyoftheswitchingpowersupplyelectromagneticinterferenceandelectromagneticcompatibilityreferenceadvicewasprop

4、osed.Keywords:SwitchingPowerSupply;Electromagneticinterference;ElectromagneticCompatibility1引言随着近年来电子设备系统不断的应用与发展，使得电磁环境日趋复杂。在复杂的电磁环境中，各种设备或系统实现电磁相互兼容并正常稳定工作，已日益受到重视。开关电源作为各种设备或系统的重要部分，既是骚扰源，又是被干扰者，于是抑制开关电源电磁干扰，提高电子产品的质量,使之符合有关电磁兼容（EMC）标准或规范,已成为电子产品设计者越来越关注的问题。2开关电源的电磁干扰电磁干扰是指由于电磁骚扰而引起的设备、系统或

5、传播通道性能的下降，通常存在于多种电子设备中。在开关电源中，我们从它的工作原理可知，产生其电磁干扰信号无非是它的内外围电路引起的。具体分析如下：2.1开关电源外围电路产生的电磁干扰开关电源外围电路产生的电磁干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。干扰类型可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进行变化，其中也包括电压变化、频率变化、波形失真、持续噪声或杂波以及瞬变等。比如在滤波电容以及一些寄生参数上：2.1.1滤波电容开关电源的输出端连接滤波电路和负载，为使输出电压的交流成分很小，一般用大容量的电感和电容对输出电压进行滤波，为负载提供工作电压。其中7滤波电容上的电压是不断变化的：在

6、电压小于基准值时，开关电源的采样电压变小，开关电源闭合，对电容进行充电；当电容上的电压大于基准值时，采样电压变大，开关电路断开，电容放电。在不断的充电、放电过程中，电容两端的电压在不断变化，电源负载上的电压也在不断变化。电容两端的电压变化过程见图1。在图1中，纵轴表示电容两端的电压，它的允许变化范围为V1~V2。横轴表示电容的充放电时间，当开关电源的负载恒定不变时：充电时间t充=t2-t1=t4-t3=t6-t5放电时间t放=t3-t2=t5-t4放电周期t周=t3-t1=t5-t3…=t充+t放否则，充电时间t充1=t2-t1，t充2=t4-t3，t充3=t6-t5…放电时间t

7、放1=t3-t2，t放2=t5-t4…充放电周期t周1=t3-t1=t充1+t放1，t周2=t5-t3=t充2+t放2，…此时，充电时间t充1≠t充2≠t充3≠…放电时间t放1≠t放2≠t放3≠…充放电周期t周1≠t周2≠t周3≠…当开关电源的负载不变化时，电容两端的电压按一定周期变化。根据傅立叶变换，电容两端只产生与频率1/t充1和1/t放1有关的信号及其多次谐波的信号。由于系统的工作状态不断变化，开关电源的负载也在不断变化。此时，电容的充放电周期会发生变化，电容两端会产生与频