开关电源的电磁兼容性及其设计

②单点接地

如图3所示。单点接地分为单点串联接地和并联接地。单点串联接地的优点是比较简单，其缺点是各电路会通过接地线，相互影响。在采用这种接地方式时必须注意把最高电平电路放在最靠近接地点A处，以使B点和C点的电位升高最小。相对单点串联接地，单点并联接地无公共地阻抗干扰，但地线数量多，在高频(MHz以上)时效果差。

③多点接地

如图4所示。各接地点就近接地，其优点是：接线简单，引线短。高频阻波现象显著减少。其缺点是：接地阻抗随频率升高而增大。

④混合接地

如图5所示。实际情况比较复杂，很难通过一种简单的接地方式来解决，而是常常采用单点接地和多点接地组合成混合接地。

4.3 滤波设计

滤波是消除干扰经常采用的措施。在设计和选用滤波器时应注意以下几个问题：

①明确工作频率和所要抑制的干扰频率，如两者非常接近，则需要应用频率特性非常陡峭的滤波器才能把两种频率分开；

②保证滤波器在高压情况下能够可靠地工作；

③滤波器连续通过最大额定电流时，其温度要低，以保证在该额定电流连续工作时，不破坏滤波器中器件的工作性能；

④为使工作时的滤波器频率特性与设计值相符合，要求与它连接的信号源阻抗和负载阻抗的数值等于设计时的规定值；

⑤滤波器必须具有屏蔽结构，屏蔽箱盖和本体要有良好的电接触，滤波器的电容引线应尽量短，最好选用低引线短电感的穿心电容；

⑥要有较高的工作可靠性，因为作防护电磁干扰用的滤波器，故障往往比其他元件的故障更难找。

5 安装滤波器时应注意以下几点

①电源线路滤波器应安装在离设备电源人口尽量靠近的地方，不要让未经过滤波器的电源线在设备框内迂回；

②滤波器中的电容器引线应尽可能短，以免因引线感抗和容抗在低频率上谐振；

③滤波器的接地导线上有很大的短路电流通过，会引起附加的电磁辐射，故应对滤波器元件本身进行良好的屏蔽和接地处理；

④滤波器的输入和输出线不能交叉，否则会因滤波器的输入-输出电容耦合通路引起串扰，从而降低滤波特性，通常的办法是输入和输出之间加隔板或频蔽层。

5.1 屏蔽设计

屏蔽有两个目的，一是限制内部辐射的电磁能量泄漏出该内部区域，二是防止外来的辐射干扰进入该内部区域。电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用，而这些作用是与屏蔽结构表面上和屏蔽体内感生的电荷、电流与极化现象密切相关的。

5.2 屏蔽体的设计原则

①首先确定电磁环境，包括电磁场的类型、场的强度、频率及屏蔽体至源的距离等；

②确定接受机的敏感度以及对屏蔽的要求；

③根据电磁屏蔽的要求及电磁场的性质，适当选择材料的导电率、磁导率和厚度；

④在确定屏蔽材料后，进行屏蔽结构的设计，对于电场屏蔽主要选择高导率材料（如铜）；对于磁场屏蔽，特别是低频磁场屏蔽，主要选择铁或其他高磁导率材料。若达不到要求，在允许的条件下，可以采用增大厚度的办法；

⑤如果单层屏蔽不能满足屏蔽要求，可用双层以上的屏蔽，以获得更好的屏蔽效果；

⑥当屏蔽室需要透明时，可采用金属网屏蔽，金属网屏蔽的效能显然比不上金属实壁屏蔽体，所以一般不采用双层屏蔽；

⑦对于通风孔、探测器的慷慨屏蔽壳体、电缆进出口接插件等开口处均按特殊要求进行设计。

6 结语

本文简要阐述了电磁兼容性设计对开关电源的重要作用。形成电磁干扰必须具备三个基本要素：(1)电磁骚扰源，(2)耦合途径，(3)敏感设备。为了实现电磁兼容，必须从这三个基本要素出发，采取适当措施。本文正是基于这三个基本要素，介绍了开关电源的电磁兼容性设计的几种基本方法。