开关电源EMI的一些设计经验

 

　　开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等，外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。

　　1.开关电源的EMI源

　　开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等，外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。

　　(1)功率开关管

　　功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态，dv/dt和di/dt都在急剧变换，因此，功率开关管既是电场耦合的主要干扰源，也是磁场耦合的主要干扰源。

　　(2)高频变压器

　　高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换，因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。

　　(3)整流二极管

　　整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上，反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高 dv/dt，从而导致强电磁干扰。

　　(4)PCB

　　准确的说，PCB是上述干扰源的耦合通道，PCB的优劣，直接对应着对上 述EMI源抑制的好坏。

　　2.开关电源EMI传输通道分类

　　(一). 传导干扰的传输通道

　　(1)容性耦合

　　(2)感性耦合

　　(3)电阻耦合

　　a.公共电源内阻产生的电阻传导耦合

　　b.公共地线阻抗产生的 电阻传导耦合

　　c.公共线路阻抗产生的电阻传导耦合

　　(二). 辐射干扰的传输通道

　　(1)在开关 电源中，能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线，从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分析;二极管、电容、功率开关管可以假设为电偶极子，电 感线圈可以假设为磁偶极子;

　　(2)没有屏蔽体时，电偶极子、磁偶极子，产生的电磁波传输通道为空气(可以假设为自由空间);

　　(3)有屏蔽体时，考虑屏蔽体的缝隙和孔洞，按照泄漏场的数学模型进行分析处理。