开关电源电磁干扰分析及抑制

开关电源电磁干扰分析及抑制
开关电源电磁干扰分析及抑制
摘要：开关电源由于本身工作特性使得电磁干扰问题相当突出。从开关电源电磁干扰的
模型入手论述了开关电源电磁兼容问题产生的原因及种类，并给出了常用的抑制开关电
源电磁干扰的措施、滤波器设计及参数选择。

　　关键词：开关电源；电磁干扰；分析与抑制

0 引言

　　近年来，开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。但
是，由于开关电源工作过程中的高频率、高di/dt和高dv/dt使得电磁干扰问题非常突出
。国内已经以新的3C认证取代了CCIB和CCEE认证，使得对开关电源在电磁兼容方面的要
求更加详细和严格。如今，如何降低甚至消除开关电源的EMI问题已经成为全球开关电源
设计师以及电磁兼容（EMC）设计师非常关注的问题。本文讨论了开关电源电磁干扰形成
的原因以及常用的EMI抑制方法。

1 开关电源的干扰源分析

　　开关电源产生电磁干扰最根本的原因，就是其在工作过程中产生的高di/dt和高dv/
dt，它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。工频整流滤波使用的大电容充电放
电、开关管高频工作时的电压切换、输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。
开关电源中的电压电流波形大多为接近矩形的周期波，比如开关管的驱动波形、MOSFET
漏源波形等。对于矩形波，周期的倒数决定了波形的基波频率；两倍脉冲边缘上升时间
或下降时间的倒数决定了这些边缘引起的频率分量的频率值，典型的值在MHz范围，而它
的谐波频率就更高了。这些高频信号都对开关电源基本信号，尤其是控制电路的信号造
成干扰。

　　开关电源的电磁噪声从噪声源来说可以分为两大类。一类是外部噪声，例如，通过
电网传输过来的共模和差模噪声、外部电磁辐射对开关电源控制电路的干扰等。另一类
是开关电源自身产生的电磁噪声，如开关管和整流管