開關電源抑制EMI的22個設計技巧

一、開關電源電磁干擾的產生機理

開關電源產生的干擾，按雜訊干擾源種類來分，可分為尖峰干擾和諧波干擾兩種;若按耦合通路來分，可分為傳導干擾和輻射干擾兩種。現在按雜訊干擾源來分別說明：

1、二極體的反向恢復時間引起的干擾

高頻整流迴路中的整流二極體正嚮導通時有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉向截止時，由於pn結中有較多的載流子積累，因而在載流子消失之前的一段時間裡，電流會反向流動，致使載流子消失的反向恢復電流急劇減少而發生很大的電流變化（di/dt）。

2、開關管工作時產生的諧波干擾

功率開關管在導通時流過較大的脈衝電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸進電流波形在阻性負載時近似為矩形波，其中含有豐富的高次諧波分量。當採用零電流、零電壓開關時，這種諧波干擾將會很小。另外，功率開關管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變，也會產生尖峰干擾。

3、交流輸進迴路產生的干擾

無工頻變壓器的開關電源輸進端整流管在反向恢復期間會引起高頻衰減振盪產生干擾。

開關電源產生的尖峰干擾和諧波干擾能量，通過開關電源的輸進輸出線傳播而形成的干擾稱之為傳導干擾;而諧波和寄生振盪的能量，通過輸進輸出線傳播時，都會在空間產生電場和磁場。這種通過電磁輻射產生的干擾稱為輻射干擾。

4、其他原因

元器件的寄生引數，開關電源的原理圖設計不夠完美，印刷線路板（pcb）走線通常採用手工布置，具有很大的隨意性，pcb的近場干擾大，並且印刷板上器件的安裝、放置，以及方位的不公道都會造成emi干擾。

二、設計開關電源抑制emi 的技巧：

1.把噪音電路節點的 pcb 銅箔面積最大限度地減小。如開關管的漏極、集電極，初次級繞組的節點等。

2.使輸入和輸出端遠離噪音元件，如變壓器線包，變壓器磁芯，開關管的散熱片等。

3.使噪音元件（如未遮蔽的變壓器線包，未遮蔽的變壓器磁芯，和開關管，等等）遠離外殼邊緣，因為在正常操作下外殼邊緣很可能靠近外面的接地線。

4.如果變壓器沒有使用電場遮蔽，要保持遮蔽體和散熱片遠離變壓器。

5.盡量減小以下電流環的面積：次級（輸出）整流器，初級開關功率器件，柵極（基極）驅動線路，輔助整流器。

6.不要將門極（基極）的驅動返饋環路和初級開關電路或輔助整流電路混在一起。

7.調整優化阻尼電阻值，使它在開關的死區時間裡不產生振鈴響聲。

8.防止 emi 濾波電感飽和。

9.使拐彎節點和次級電路的元件遠離初級電路的遮蔽體或者開關管的散熱片。

10.保持初級電路的擺動的節點和元件本體遠離遮蔽或者散熱片。

11.使高頻輸入的 emi 濾波器靠近輸入電纜或者聯結器端。

12.保持高頻輸出的 emi 濾波器靠近輸出電線端子。

13.使 emi 濾波器對面的 pcb 板的銅箔和元件本體之間保持一定距離。

14.在輔助線圈的整流器的線路上放一些電阻。

15.在磁棒線圈上併聯阻尼電阻。

16.在輸出 rf 濾波器兩端併聯阻尼電阻。

17.在 pcb 設計時允許放 1nf/500v 陶瓷電容器或者還可以是一串電阻，跨接在變壓器的初級的靜端和輔助繞組之間。

18.保持 emi 濾波器遠離功率變壓器;尤其是避免定位在繞包的端部。

19.在 pcb 面積足夠的情況下，可在 pcb 上留下放遮蔽繞組用的腳位和放 rc 阻尼器的位置，rc 阻尼器可跨接在遮蔽繞組兩端。

20.空間允許的話在開關功率場效電晶體的漏極和門極之間放乙個小徑向引線電容器（公尺勒電容，10 皮法/1 千伏電容）。

21.空間允許的話放乙個小的 rc 阻尼器在直流輸出端。

22.不要把 ac 插座與初級開關管的散熱片靠在一起。