开关电源电磁兼容经验谈

1．二极管的反向恢复引起噪声干扰
在开关电源中常使用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等，由于这些二极管都工作在开关状态，如图所示，在二极管由阻断状态到导通工作过程中，将产生一个很高的电压尖峰VFP；在二极管由导通状态到阻断工作过程中，存在一个反向恢复时间trr，在反向恢复过程中，由于二极管封装电感及引线电感的存在，将产生一个反向电压尖峰VRP，由于少子的存储与复合效应，会产生瞬变的反向恢复电流IRP，这种快速的电流、电压突变是电磁干扰产生的根源 二极管反向恢复时电流电压波形 二极管正向导通电流电压波形
2．开关管开关动作时产生电磁干扰
在正激式、推挽式、桥式变换器中，流过开关管的电流波形在阻性负载时近似矩形波，含有丰富的高频成分，这些高频谐波会产生很强的电磁干扰，在反激变换器中，流过开关管的电流波形在阻性负载时近似三角波，高次谐波成分相对较少。开关管在开通时，由于开关时间很短
以及逆变回路中引线电感的存在，将产生很大的dV/dt突变和很高的尖峰电压，在开关管的关断时，由于关断时间很短，将产生很大的di/dt突变和很高的电流尖峰，这些电流、电压突变将产生很强的电磁干扰。
3．电感、变压器等磁性元件引起的电磁干扰：在开关电源中存在输入滤波电感、功率变压器、隔离变压器、输出滤波电感等磁性元件，隔离变压器初次级之间存在寄生电容，高频干扰信号通过寄生电容耦合到次边；功率变压器由于绕制工艺等原因，原次边耦合不理想而存在漏感，漏电感将产生电磁辐射干扰，另外功率变压器线圈绕组流过高频脉冲电流，在周围形成高频电磁场；电感线圈中流过脉动电流会产生电磁场辐射，而且在负载突切时，会形成电压尖峰，同时当它工作在饱和状态时，将会产生电流突变，这些都会引起电磁干扰；
4．控制电路中周期性的高频脉冲信号如振荡器产生的高频脉冲信号等将产生高频高次谐波，对周围电路产生电磁干扰。
5．此外电路中还会有地环路干扰、公共阻抗耦合干扰，以及控制电源噪声干扰等。
6．开关电源中的布线设计非常重要，不合理布线将使电磁干扰通过线线之间的耦合电容和分布互感串扰或辐射到邻近导线上，从而影响其它电路的正常工作。
7．热辐射产生的电磁干扰，热辐射是以电磁波的形式进行热交换，这种电磁干扰影响其它电子元器件或电路的正常稳定工作。