开关电源的EMC技术

具有明显的效果，电源线上的骚扰电路以两种形式出现：一种是在火线零线回路中，其骚扰被称为差模骚扰；另一种是在和火线、零线与地和大地的回路中，称为共模骚扰。

　　差模骚扰在两导线之间传输，属于对称性骚扰，共模骚扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性骚扰。通常 20KHZ 以下时，差模骚扰成分占主要成分。1MHZ 以上时，共模骚扰成分占主要成分。在一般情况下，差模骚扰频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。因此，欲削弱传导骚扰，把 EMI 信号控制在有关 EMC 标准规定的极限电平以下。

　　除抑制骚扰源以外，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装 EMI信号，只要选择相应的去耦电路或 EMI 滤波器，就不满足 EMC 标准的滤波效果。减小差模式传达室导骚扰的方法是在电源线上串联差模扼流圈、在地与导线之间并联电容器、组成 LC 滤波器进行滤波，滤去共模传达室导噪声。共模扼流圈是将电源线的零线和火线同方向在铁氧体磁芯上构成的，它对线间流动的电源电流阻抗很小，而对两面三刀根线与地之间流过的共模电流阻抗则很大。

　　对开关电源来说，输入电源端是电磁骚扰从交流电源端是电磁骚扰从交流电网传入内部和内部骚扰反向注入电网的主要途径。为此必须在电源入口处安装一个低通滤波器，这个滤波器只容许设备的工作频率（50HZ、60HZ、400HZ）通过，而对较高频率的骚扰有很大的损耗，由于这个滤波器专门用于设备电源，所以称为电源滤波器。电源滤波器对差模骚扰和共模骚扰都抑制作用，但由于电路结构不同，对差模骚扰和共模骚扰的抑制效果不一样。所以滤波器的技术指标中有差模插入损耗和共模插入损耗之分。

　　对交流供电的开关电源来说，如果没有输入电源滤波电路，要通过电磁容测试是很难想象的，典型的交泫电源滤波网络见图 4 所示。共模式扼流圈 LC1 由两个在同一个高磁导率磁芯上的组成，它们的结构使差模电流产生的磁场相互抵消。这种结构可以以较小体积得较大的电感值，通常 1——10MHZ 并且不用担心由于工作电流导至饱和。每个组的电感可以减相对与地的共模干扰电流，但只有漏电感才能衰减差模干扰电流。因此，滤波器差模特性在很大程度上受线索圈的结构的影响，因为线圈电感能够提供较大的差模衰减，但付出的代价是磁芯的饱和电流降低。

　　共模电容器 CY1 和 CY2 衰减共模干扰，当 CX3 很大时，这两个电容器对差模没有太大的影响。CY 电容器的有效性在很大程度上由设备的共模源阻抗决定。共模源阻抗一般是耦合到地的寄生电容的数，它由电路的结构方式和电源变压器初级——次级电容等决定，一般会超过 1000PF。由 CY 的分流作用提供的共模减一般不会超过 15——20dB。共模扼流圈组合（如图 4 中的 Lc2、Cx2）。

　　差模电容器 CX1 和 CX2（3）只衰减差模干扰电流，它们的电容值可以较大，通常为 0.1—0.47UF。注意源和负载的阻抗可能很低，以致于电容器起不到作用，

　　因此根据具体情况，可以省略一只电容器。例如，一只 0.1UF10ohm，而对于一个数百的电源，从 CX3 的电容值几乎没有效果，这时 CX3 右取消。

　　在许多场合，典型结构的滤波器不能提供满意的衰减效果。例如，必须满足最严格发射限制的大功率开关电源，或有较大的共模干扰耦合的场合，或需要较高的输入瞬态抗抗度的场合。基本滤波器可以通过一些途径来扩展。附加的差模扼流圈 Ld1、Ld2，这是在 L 和 N 线上立的线圈，它们互相没有影响，因此对差模信号呈现更高的阴阻抗，它们与 CX 配合在一起提供更大的衰减。由于它们要保证在满额工作电流的情况下发生饱和，困此对于一定的电感量，它们更重，体积更大。

　　地线扼流圈：这增加了安全地上共模电流的阻抗当 CY 不能更大，而对电源的干扰又没有其它措施时，这是唯一的一种减小输入、输出共模干扰的措施。因为它的危险电流承受能力必须满足安全标准的要求。使用时要确认没有其它联到设备机箱上的导线将其短路。

　　瞬态抑制器：象压敏电阻这样一些器件跨接在 L 和 N 线之间能够削减输入的差模浪涌。如果它安装在靠近电源的一端，则它必须能够承受期的最大瞬态能量，安装在这里能够保护电感不至于饱和和保护 CX 电容器。如果安装在设备一端，则其额定值可以大大降低，因为它已经受到了滤波器阻抗的保护。这里的压敏电阻共模浪涌没有抑制作用。

大容量的 CX 应用一只泄放电阻 R 来保护，防止电源断开时 L 和 N 线之间保持的充电电荷造成人身伤害。在开关电源的直流输出端加入图