開關(guān)電源電磁干擾(EMI)的抑制方法主要包括濾波技術(shù)、屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)以及電路設(shè)計(jì)優(yōu)化等方面。以下是對(duì)這些方法的詳細(xì)闡述：

　　一、濾波技術(shù)

　　1. 輸入濾波電路：在開關(guān)電源的輸入端設(shè)計(jì)良好的濾波電路，主要用于抑制來自電網(wǎng)的電磁干擾進(jìn)入電源，同時(shí)也阻止電源內(nèi)部產(chǎn)生的干擾反流回電網(wǎng)。通常采用由電感和電容組成的π型濾波器。電容的選擇要考慮其耐壓值、容量和等效串聯(lián)電阻(ESR)等因素，例如，選擇容量為0.1\~0.47μF的陶瓷電容，其高頻特性好，能有效濾除高頻干擾。

　　2. 輸出濾波電路：用于平滑輸出電壓，減少輸出紋波和電磁干擾。對(duì)于輸出電壓較低、電流較大的情況，可以采用LC濾波器，其中電感值根據(jù)輸出電流和所需的濾波效果來確定。

　　3. 增加EMI濾波器：在輸入或輸出線上增加EMI濾波器，如共模磁環(huán)或π型濾波器，進(jìn)一步濾除高頻噪聲。

　　二、屏蔽技術(shù)

　　1. 整體屏蔽：使用金屬外殼對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行封裝，金屬外殼可以起到良好的電磁屏蔽作用。外殼材料一般選擇導(dǎo)電性好的金屬，如鋁或鋼。在外殼的設(shè)計(jì)上，要保證其密封性，避免出現(xiàn)縫隙而導(dǎo)致電磁泄漏。

　　2. 關(guān)鍵元件屏蔽：對(duì)于開關(guān)電源中的主要干擾源，如開關(guān)管和變壓器，單獨(dú)使用屏蔽罩進(jìn)行屏蔽。屏蔽罩可以采用銅或鍍錫鐵等材料制作，將其緊密地包裹在元件周圍，并良好接地。

　　三、接地技術(shù)

　　1. 單點(diǎn)接地：在高頻電路中，采用單點(diǎn)接地可以避免地線環(huán)路產(chǎn)生的電磁干擾。功率地(PGND)和控制地(AGND)應(yīng)分開，最后單點(diǎn)連接。

　　2. 屏蔽層接地：屏蔽罩的接地方式也很重要，應(yīng)該根據(jù)干擾頻率來選擇單點(diǎn)接地或者多點(diǎn)接地的方式。

　　四、電路設(shè)計(jì)優(yōu)化

　　1. 選擇合適的開關(guān)頻率：開關(guān)頻率是影響電磁干擾的關(guān)鍵因素。較高的開關(guān)頻率可以減小磁性元件(如電感和變壓器)的體積，但同時(shí)也會(huì)增加電磁干擾。因此，需要在兩者之間進(jìn)行權(quán)衡。例如，對(duì)于一些對(duì)體積要求不高的應(yīng)用，可以適當(dāng)降低開關(guān)頻率，以減少高頻電磁干擾的產(chǎn)生。

　　2. 優(yōu)化電路布局：合理安排電路元件的位置，將產(chǎn)生干擾的元件(如開關(guān)管、變壓器)與敏感元件(如控制芯片、反饋電路)分開布局。采用分區(qū)布局的方法，將電源電路分為輸入?yún)^(qū)、功率變換區(qū)、輸出區(qū)和控制區(qū)等不同區(qū)域。每個(gè)區(qū)域之間保持一定的安全距離，并且通過合理的布線連接，避免不同區(qū)域之間的電磁干擾相互影響。同時(shí)，在布局時(shí)要考慮元件之間的連線盡量短，特別是高頻信號(hào)的連線，以減少電磁輻射。

　　3. 采用軟開關(guān)技術(shù)：軟開關(guān)技術(shù)可以減少開關(guān)過程中的能量損耗和電磁干擾。通過在開關(guān)電路的基礎(chǔ)上增加一個(gè)很小的電感、電容等諧振元件構(gòu)成輔助網(wǎng)絡(luò)，在開關(guān)過程前后引入諧振過程，使開關(guān)開通前電壓先降為零(零電壓開通)或開關(guān)關(guān)斷前使其電流為零(零電流關(guān)斷)，從而降低或消除開關(guān)損耗和干擾。

　　4. 優(yōu)化開關(guān)管驅(qū)動(dòng)：降低開關(guān)速度，在MOSFET/IGBT的G極串聯(lián)電阻，減小dv/dt。使用軟開關(guān)技術(shù)減少開關(guān)損耗和噪聲。增加緩沖電路，如RCD吸收電路，用于反激電源中，或在開關(guān)管兩端并聯(lián)RC緩沖電路(用于Buck/Boost電路)。

　　開關(guān)電源，作為高效節(jié)能的代表，在穩(wěn)壓電源領(lǐng)域占據(jù)主流地位。其內(nèi)部元器件高頻開關(guān)的特性，使得電源效率高達(dá)70%至90%，遠(yuǎn)超普通線性穩(wěn)壓電源。此外，開關(guān)電源無需工頻變壓器，通過高頻變壓器實(shí)現(xiàn)電壓變換和電網(wǎng)隔離，不僅節(jié)省了空間，還簡化了散熱和濾波元件。

　　然而，開關(guān)電源的應(yīng)用也面臨電磁干擾的問題。電磁干擾(EMI)可能中斷、阻礙、降低或限制通信電子設(shè)備的性能，包括傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。要解決這一問題，需要從電磁兼容性(EMC)的角度出發(fā)，確保電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)期的電磁環(huán)境中能夠正常工作。

　　1 開關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理

　　開關(guān)電源在運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生多種類型的電磁干擾。這些干擾主要分為兩大類：一類是尖峰干擾，另一類是諧波干擾。同時(shí)，這些干擾也可以通過不同的耦合通路進(jìn)行傳播，包括傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。接下來，我們將從噪聲干擾源的角度，對(duì)這兩類干擾的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)闡述。

　　1.1 二極管反向恢復(fù)時(shí)間引發(fā)的干擾

　　在高頻整流回路中，當(dāng)整流二極管由正向?qū)ㄞD(zhuǎn)向截止時(shí)，會(huì)經(jīng)歷一個(gè)反向恢復(fù)過程。由于PN結(jié)中積累了大量載流子，在載流子消失之前，會(huì)出現(xiàn)一段反向電流流動(dòng)的時(shí)間。這段時(shí)間內(nèi)，反向恢復(fù)電流急劇減少，導(dǎo)致產(chǎn)生劇烈的電流變化(di/dt)。這種電流變化會(huì)形成一種干擾，對(duì)電路的穩(wěn)定性和電磁兼容性產(chǎn)生影響。

　　1.2 開關(guān)管工作時(shí)產(chǎn)生的諧波干擾

　　在功率開關(guān)管的工作過程中，由于導(dǎo)通時(shí)流過較大的脈沖電流，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的諧波干擾。特別是在正激型、推挽型和橋式變換器中，當(dāng)阻性負(fù)載時(shí)，其輸入電流波形近似為矩形波，其中包含眾多高次諧波分量。盡管在采用零電流、零電壓開關(guān)的技術(shù)下，這種諧波干擾會(huì)有所減小，但仍然存在。此外，開關(guān)管截止期間，由高頻變壓器繞組漏感引發(fā)的電流突變，同樣會(huì)產(chǎn)生尖峰干擾，對(duì)電路的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。

　　1.3 交流輸入回路中的干擾問題

　　在開關(guān)電源中，若缺乏工頻變壓器，其輸入端的整流管在反向恢復(fù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高頻衰減振蕩，從而引發(fā)干擾。此外，開關(guān)電源所生成的尖峰干擾和諧波干擾能量，會(huì)通過其輸入輸出線路進(jìn)行傳播，進(jìn)而形成所謂的傳導(dǎo)干擾。同時(shí)，這些諧波和寄生振蕩的能量在傳播過程中，還會(huì)在空間中產(chǎn)生電場和磁場，進(jìn)而以電磁輻射的方式產(chǎn)生干擾，這被稱為輻射干擾。

　　1.4 其他干擾因素

　　元器件的寄生參數(shù)、開關(guān)電源原理圖設(shè)計(jì)的不完美，以及印刷線路板(PCB)走線的隨意性，都是導(dǎo)致電磁干擾(EMI)的因素。PCB的近場干擾問題突出，同時(shí)，印刷板上器件的安裝、放置及方位的不合理，也會(huì)引發(fā)EMI干擾。

　　隨著開關(guān)電源在市場上的廣泛應(yīng)用，其高功率密度和高效率的優(yōu)勢日益凸顯。然而，隨著功率半導(dǎo)體器件如MOSFET和JGBT的發(fā)展，以及開關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，開關(guān)電源的開關(guān)頻率和功率密度不斷攀升，內(nèi)部的電磁環(huán)境也愈發(fā)復(fù)雜。這不僅威脅到周圍電子設(shè)備的正常工作，也對(duì)電源本身提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，降低開關(guān)電源的EMI成為設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵課題。

　　在電力電子系統(tǒng)中，功率變換部分和變壓器部分是主要的干擾源，其噪聲頻譜雖寬但主要集中在低頻段。由于功率變換部分和控制模塊通常安裝在同一PCB上，而前者往往是干擾源，后者作為弱電部分則容易受到干擾。手工布線的PCB走線增加了近場干擾估計(jì)的難度，可能導(dǎo)致控制模塊無法正常工作。此外，開關(guān)頻率的提升雖然帶來了體積和重量的減小，但也使得輻射干擾問題愈發(fā)嚴(yán)重。開關(guān)電源的干擾源阻抗與網(wǎng)絡(luò)的不匹配，以及無功功率的影響，都進(jìn)一步增加了EMI濾波器設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。同時(shí)，濾波器中的L、C組件還必須承受較大的無功功率，這不僅降低了整體效率，還增大了電源體積。另外，高頻段難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求也是開關(guān)電源EMI濾波器面臨的重要問題。

　　1.5 開關(guān)電源EMI的特點(diǎn)

　　開關(guān)電源，作為一種能量轉(zhuǎn)換裝置，在開關(guān)狀態(tài)下工作，其電壓和電流變化率極高，因此產(chǎn)生的電磁干擾強(qiáng)度也相對(duì)較大。干擾源主要集中在功率開關(guān)器件及其相連的散熱器、高平變壓器等部位，與數(shù)字電路的干擾源相比，其位置更為明確。開關(guān)電源的頻率范圍通常從幾十千赫茲到數(shù)兆赫茲，其主要的干擾方式包括傳導(dǎo)干擾和近場干擾。

　　2 電磁干擾形成的三個(gè)因素

　　2.1 電磁干擾源

　　電磁干擾源是產(chǎn)生電磁干擾(EMI)的根源，它可以是一類組件、器件、設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)，甚至是自然現(xiàn)象。這些干擾源可分為兩大類：自然干擾源和人為干擾源。前者包括雷電放電、沙漠地區(qū)的沙暴和塵暴等自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的局部電磁干擾;后者則主要指電力線、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、點(diǎn)火系統(tǒng)等人為因素所引發(fā)的干擾。此外，電阻等電子元器件在工作過程中產(chǎn)生的熱噪聲也被視為一種電磁干擾源。

　　2.2 敏感設(shè)備

　　敏感設(shè)備，即那些可能對(duì)電磁干擾作出反應(yīng)的設(shè)備。這些設(shè)備通常具有特定的接收和響應(yīng)機(jī)制，一旦受到電磁干擾，便可能影響其正常工作。敏感設(shè)備的種類繁多，涵蓋了從家用電器到通信設(shè)備、醫(yī)療儀器等多個(gè)領(lǐng)域。

　　2.3 耦合路徑或稱為耦合通道

　　耦合路徑是能量從干擾源傳遞到敏感設(shè)備并引發(fā)其響應(yīng)的媒介。根據(jù)耦合路徑的不同，干擾可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。傳導(dǎo)干擾主要通過導(dǎo)線傳播，而輻射干擾則通過“場”進(jìn)行傳播。因此，在分析這兩種干擾時(shí)，會(huì)分別運(yùn)用“電路”理論和電磁場理論。

　　要消除電磁干擾，通常可以采取以下三種策略之一：消除干擾源、阻斷干擾路徑或降低敏感設(shè)備的敏感度。圖1展示了形成電磁干擾的三個(gè)關(guān)鍵因素。

　　電磁干擾的形成涉及三個(gè)核心要素。首先，必須有干擾源，它產(chǎn)生不需要的電磁能量。其次，這些電磁能量必須通過某種路徑，即耦合路徑，從干擾源傳遞到敏感設(shè)備。最后，敏感設(shè)備必須具備響應(yīng)這些電磁能量的能力，從而產(chǎn)生電磁干擾。通過理解這三個(gè)因素，我們可以更有效地分析和解決電磁干擾問題。

　　3 EMC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)概覽

　　我國在EMC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范方面起步相對(duì)較晚。直至1966年，我們才頒布了首個(gè)無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)JB854-66，即“船用電氣設(shè)備無線電干擾端子電壓測量方法與允許值”。然而，近年來我國在借鑒國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，已建立起一系列的EMC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如GB12190-90“高性能屏蔽室屏蔽效能測量方法”和GJB1001—90“超短波輻射測量方法”等。

　　多數(shù)國家的安全和EMC標(biāo)準(zhǔn)是合并的。例如，CE認(rèn)證(歐洲共同體認(rèn)證)便是一個(gè)典型案例。同樣，CCC認(rèn)證(中國強(qiáng)制認(rèn)證)也具有重要意義。通常，在特定地區(qū)銷售的產(chǎn)品必須具備這些認(rèn)證標(biāo)志，以證明其同時(shí)符合安全和EMC標(biāo)準(zhǔn)。這些安全認(rèn)證日益成為市場衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。對(duì)于電源工程師而言，他們通常只需關(guān)注歐洲EMI標(biāo)準(zhǔn)中的EN550022C，該標(biāo)準(zhǔn)專門針對(duì)IT設(shè)備。值得注意的是，該標(biāo)準(zhǔn)(最初被稱為CISPR22，至今仍沿用此名)是我們必須高度重視的標(biāo)準(zhǔn)之一。

　　4 電磁兼容性的實(shí)施方法

　　隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，電磁兼容性的實(shí)施逐漸形成了三種主要方法。

　　4.1 問題解決法

　　此方法首先進(jìn)行設(shè)備的研制，隨后在聯(lián)試過程中針對(duì)出現(xiàn)的電磁干擾(EMI)問題，逐一運(yùn)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行解決。然而，這種方法相對(duì)滯后，因?yàn)橄到y(tǒng)裝配完成后才發(fā)現(xiàn)問題，解決起來往往需要大量拆卸和修改，甚至可能涉及重新設(shè)計(jì)。這不僅造成資源浪費(fèi)，還可能延誤系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)度。

　　4.2 規(guī)范法

　　規(guī)范法則是依據(jù)頒布的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來進(jìn)行設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造。此方法在一定程度上能預(yù)防EMI問題的出現(xiàn)，相較于問題解決法更為合理。但需注意，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范往往并非針對(duì)特定設(shè)備系統(tǒng)制定，因此可能存在預(yù)防過度的情況。此外，規(guī)范雖基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但缺乏對(duì)EMI的深入分析和預(yù)測，可能導(dǎo)致不必要的成本增加。

　　4.3 系統(tǒng)法

　　系統(tǒng)法采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過預(yù)測程序?qū)μ囟ㄏ到y(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行電磁兼容性預(yù)測和分析。此方法從設(shè)計(jì)初期就開始預(yù)測和分析設(shè)備的電磁兼容性，并在整個(gè)設(shè)計(jì)、制造、組裝和實(shí)驗(yàn)過程中持續(xù)進(jìn)行。若預(yù)測結(jié)果顯示存在不兼容問題，則可及時(shí)修改設(shè)計(jì)并重新預(yù)測，直至達(dá)到完全兼容的狀態(tài)再進(jìn)行硬件生產(chǎn)。

　　5 當(dāng)前電磁干擾的抑制措施

　　電磁干擾的形成涉及三個(gè)關(guān)鍵要素：干擾源、傳播途徑和受擾設(shè)備。針對(duì)這些要素，我們提出了相應(yīng)的抑制策略。首要任務(wù)是抑制干擾源，從根本上消除干擾;其次，要阻斷干擾源與受擾設(shè)備之間的耦合和輻射，即切斷電磁干擾的傳播路徑;最后，提升受擾設(shè)備的抗擾性，降低其對(duì)噪聲的敏感度。

　　目前，常用的電磁干擾抑制措施主要包括屏蔽、接地和濾波。屏蔽技術(shù)能夠有效減少開關(guān)電源的電磁輻射干擾。例如，通過合理布置絕緣片和屏蔽片，可以割斷射頻干擾向輸入電網(wǎng)的傳播路徑。此外，接地也是抑制電磁干擾的重要手段。將電源部分與大地相連，不僅可以抑制變化電場的干擾，還能為信號(hào)回路提供穩(wěn)定的參考電位。因此，在系統(tǒng)中，安全保護(hù)地線、屏蔽接地線和公共參考地線等都需要妥善接地，以確保電磁干擾得到有效抑制。

　　在電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)遵循“一點(diǎn)接地”的原則，以避免形成多點(diǎn)接地所導(dǎo)致的閉合接地環(huán)路，從而減少磁感應(yīng)噪聲的產(chǎn)生。然而，在實(shí)際操作中，“一點(diǎn)接地”往往難以實(shí)現(xiàn)。因此，為了降低接地阻抗并消除分布電容的影響，我們可以采用平面式或多點(diǎn)接地方法。具體來說，就是利用一個(gè)導(dǎo)電平面(如底板或多層印制板電路的導(dǎo)電平面層)作為參考地，將需要接地的各部分就近接到該參考地上。此外，通過旁路電容的使用，可以進(jìn)一步減小接地回路的壓降，從而降低返回電流的幅值。

　　在低頻和高頻共存的電路系統(tǒng)中，我們需要將低頻電路、高頻電路和功率電路的地線分別單獨(dú)連接后，再統(tǒng)一接到公共參考點(diǎn)上。這樣可以更好地分離不同頻率的信號(hào)，減少相互干擾。

　　同時(shí)，濾波也是抑制傳導(dǎo)干擾的重要手段。例如，在電源輸入端加入濾波器，可以有效抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾反饋到電網(wǎng)中，并防止電網(wǎng)噪聲對(duì)電源本身的干擾。濾波電路中還包含許多專用的濾波元件，如穿心電容器、三端電容器和鐵氧體磁環(huán)等，它們能夠進(jìn)一步改善電路的濾波特性。因此，合理設(shè)計(jì)和選擇濾波器，并確保其正確安裝和使用，對(duì)于提高系統(tǒng)的抗干擾能力至關(guān)重要。

　　另外，EMI濾波技術(shù)也是一種有效的抑制尖脈沖干擾的措施。它能夠?yàn)V除多種原因產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。關(guān)于EMI濾波技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，可以參考相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行深入了解。

　　開關(guān)電源中的電壓電流波形，如開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)波形和MOSFET漏源波形，大多呈現(xiàn)為接近矩形的周期波。這些矩形波的基波頻率與周期相關(guān)，而由脈沖邊緣引起的頻率分量則與上升或下降時(shí)間有關(guān)。這些高頻信號(hào)不僅干擾了開關(guān)電源的基本信號(hào)，還對(duì)控制電路的信號(hào)造成了嚴(yán)重影響。

　　從噪聲源的角度來看，開關(guān)電源的電磁噪聲可分為兩大類：一類是外部噪聲，如電網(wǎng)傳輸?shù)墓材：筒钅Ｔ肼?，以及外部電磁輻射?duì)開關(guān)電源控制電路的干擾;另一類則是開關(guān)電源自身產(chǎn)生的電磁噪聲，如開關(guān)管和整流管電流尖峰所引發(fā)的諧波及電磁輻射干擾。

　　在設(shè)計(jì)和優(yōu)化開關(guān)電源時(shí)，必須充分考慮這些電磁干擾問題。一方面，要確保開關(guān)電源不會(huì)對(duì)電網(wǎng)和其他電子設(shè)備造成干擾;另一方面，也要加強(qiáng)其自身對(duì)電磁環(huán)境的適應(yīng)能力。通過深入理解和分析開關(guān)電源噪聲的產(chǎn)生原因和途徑，我們可以為設(shè)計(jì)出更符合電磁兼容要求的開關(guān)電源提供有力的理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。

　　圖1展示了開關(guān)電源中常見的噪聲類型。其中，電源線引入的電磁噪聲是一個(gè)重要問題。這類噪聲主要由電網(wǎng)中其他用電設(shè)備產(chǎn)生的電磁騷擾，通過電源線傳播而來。它主要分為兩大類：共模干擾和差模干擾。

　　共模干擾，簡而言之，就是任何載流導(dǎo)體與參考地之間出現(xiàn)的非期望電位差。而差模干擾，則是指任何兩個(gè)載流導(dǎo)體間的不期望電位差。這兩種干擾的等效電路如圖2所示，其中CP1代表變壓器初、次級(jí)間的分布電容，而CP2則是開關(guān)電源與散熱器間的分布電容，即開關(guān)管集電極與地之間的分布電容。接下來，我們將深入探討共模干擾的具體情況。

　　(b)差模干擾

　　接下來，我們將轉(zhuǎn)向探討差模干擾。

　　在圖2(a)中，當(dāng)開關(guān)管V1從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其集電極電壓會(huì)突然升高至高電壓。這個(gè)電壓變化會(huì)導(dǎo)致共模電流Icm2向CP2充電，同時(shí)共模電流Icm1向CP1充電。這種分布電容的充電過程與開關(guān)電源的工作頻率密切相關(guān)，從而形成了線路中的共模電流總和(Icm1+Icm2)。

　　另一方面，在圖2(b)中展示的是V1導(dǎo)通時(shí)的情況。此時(shí)，差模電流Idm和信號(hào)電流IL會(huì)沿著由導(dǎo)線、變壓器初級(jí)以及開關(guān)管構(gòu)成的回路流動(dòng)。值得注意的是，共模干擾電流并不經(jīng)過地線，而是通過輸入電源線進(jìn)行傳輸。而差模干擾電流則通過地線和輸入電源線構(gòu)成的回路進(jìn)行傳輸。因此，在設(shè)計(jì)和實(shí)施電源線濾波器時(shí)，必須充分考慮這兩種干擾模式的差異，以確保能夠有效地使用差模或共模濾波元件來抑制干擾，從而實(shí)現(xiàn)最佳的濾波效果。

　　1.2 輸入電流畸變引發(fā)的噪聲問題

　　開關(guān)電源的輸入端通常采用橋式整流和電容濾波的方式。在沒有PFC(功率因數(shù)校正)功能的輸入級(jí)中，整流二極管的非線性和濾波電容的儲(chǔ)能特性會(huì)導(dǎo)致二極管的導(dǎo)通角縮小。這使得輸入電流i呈現(xiàn)出時(shí)間短暫且峰值極高的周期性尖峰特征。這種畸變的電流不僅包含基波分量，還蘊(yùn)含豐富的高次諧波分量。這些高次諧波一旦注入電網(wǎng)，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的諧波污染問題，對(duì)電網(wǎng)中其他電器設(shè)備造成干擾。為了有效控制開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的污染并實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)運(yùn)行，PFC電路的應(yīng)用變得至關(guān)重要。

　　1.3、開關(guān)管及變壓器產(chǎn)生的干擾

　　主開關(guān)管作為開關(guān)電源的心臟，同時(shí)也是一個(gè)不可忽視的干擾源。其工作頻率與電磁干擾的強(qiáng)度緊密相關(guān)。隨著開關(guān)管頻率的升高，電壓和電流的切換速度加快，導(dǎo)致傳導(dǎo)干擾和輻射干擾同步增強(qiáng)。此外，鉗位二極管的反向恢復(fù)特性不佳，或電壓尖峰吸收電路參數(shù)選擇不當(dāng)，都會(huì)進(jìn)一步加劇電磁干擾的問題。

　　在開關(guān)電源的工作過程中，初級(jí)濾波大電容、高頻變壓器初級(jí)線圈與開關(guān)管共同構(gòu)成了一個(gè)高頻電流環(huán)路。這個(gè)環(huán)路會(huì)產(chǎn)生顯著的輻射噪聲。特別是，開關(guān)管在通斷時(shí)，由于高頻變壓器的初級(jí)兩端會(huì)出現(xiàn)尖峰噪聲，這不僅可能造成干擾，嚴(yán)重時(shí)甚至可能擊穿開關(guān)管。此外，變壓器繞組間的分布電容和漏感也是不可忽視的電磁干擾源。

　　1.4、輸出整流二極管產(chǎn)生的干擾

　　實(shí)際中的二極管在承受反向電壓時(shí)，由于PN結(jié)內(nèi)電荷的積累與釋放，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向恢復(fù)電流。這個(gè)電流在變壓器漏感和其他分布參數(shù)的作用下，會(huì)形成強(qiáng)烈的高頻衰減振蕩，從而成為開關(guān)電源中的一個(gè)主要干擾源。為了抑制這種干擾，可以在二極管兩端并聯(lián)RC緩沖器。

　　1.5、分布及寄生參數(shù)引起的開關(guān)電源噪聲

　　在開關(guān)電源中，由于分布電容、寄生電感等參數(shù)的存在，會(huì)引發(fā)一系列的噪聲問題。這些噪聲不僅會(huì)影響開關(guān)電源自身的性能，還可能對(duì)其他電器設(shè)備造成干擾。因此，在設(shè)計(jì)和優(yōu)化開關(guān)電源時(shí)，必須充分考慮這些分布及寄生參數(shù)的影響，以確保電源的穩(wěn)定性和可靠性。

　　開關(guān)電源中的分布參數(shù)，如開關(guān)電源與散熱器間的分布電容、變壓器初次級(jí)間的分布電容，以及原副邊的漏感，都是引發(fā)噪聲的關(guān)鍵因素。這些分布參數(shù)不僅影響開關(guān)電源的性能，還可能對(duì)其他電子設(shè)備造成干擾。其中，共模干擾主要通過變壓器初、次級(jí)間的分布電容以及開關(guān)電源與散熱器間的分布電容進(jìn)行傳輸。變壓器繞組的分布電容與高頻變壓器的繞組結(jié)構(gòu)和制造工藝緊密相關(guān)，可以通過優(yōu)化工藝、增強(qiáng)繞組間絕緣或采用法拉第屏蔽等方式來減小。而開關(guān)電源與散熱器間的分布電容則與開關(guān)管的結(jié)構(gòu)和安裝方式有關(guān)，通過使用帶有屏蔽的絕緣襯墊可以降低這種分布電容。

　　在高頻工作狀態(tài)下，開關(guān)電源中的元件會(huì)呈現(xiàn)出高頻寄生特性，這將對(duì)它們的工作狀態(tài)產(chǎn)生顯著影響。例如，導(dǎo)線在高頻時(shí)可能變?yōu)榘l(fā)射線，電容則可能變?yōu)殡姼?，電感變?yōu)殡娙?，而電阻則可能形成共振電路。這些變化都可能導(dǎo)致開關(guān)電源的不穩(wěn)定。因此，在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)，必須充分考慮元件在高頻下的特性，并選擇具有優(yōu)異高頻性能的元件。此外，導(dǎo)線在高頻時(shí)的寄生電感感抗會(huì)顯著增加，由于電感的不可控性，這可能使導(dǎo)線變成一根發(fā)射線，從而成為開關(guān)電源中的輻射干擾源。