小功率反激电源EMI抑制方法

扰按噪声源种类分为尖峰干扰和谐波干扰两种。输入电流中的高次谐波在电路中采用共模扼流圈来抑制，而对于尖峰干扰，除了在源头上减小漏感，选择快恢复二极管来减小尖峰外，最常见的就是开关管加RCD箝位电路与输出二极管加RC吸收电路。RCD箝位电路用于抑止由于变压器初级漏感在开关管关断过程中产生的电压尖峰。RC吸收电路用于抑制二极管关断时变压器次级漏感与二极管反向恢复引起的电压尖峰。不过这些缓冲电路是通过消耗功率来达到抑制目的，因此需要根据实际需求选择使用。

2.4尽量缩小高频环路面积

一般小功率反激电源有四部分需要注意环路面积：

A：初级开关环路(MOS管，变压器，输入电容)

B：次级开关环路(变压器，输出二极管，输出电容)

C：RCD环路(R，C，D，MOS管，变压器)

D：辅助电源环路(变压器，二极管，电容)

因为差模电流流过导线环路时，将引起差模辐射如式(3)表示[2]：

同时，由于接地电路中存在电压降，某些部位具有高电位的共模电压，当外接电缆与这些部位连接时，就会在共模电压激励下产生共模电流，从而产生共模辐射干扰如式(4)表示[2]：

所以，在高频环路上，在满足可靠性的情况下，高频电流回路越小越好，以减小引起差模辐射的环路面积。并且环路的导线应当尽量地短，以减小引起共模辐射的环路导线长度。

2.5优化地线设计

由于地线存在阻抗，地线电流流过地线时,就会在地线上产生电压。细而长的导线呈现高电感,如式(5)[2]，其阻抗随频率的增加而增加：

在设计小功率电源电路时,往往运用单点接地与浮地，将地线作为所有电路的公共地线,因此地线上的电流成份很多,电压也很杂乱，这时候就需要注意相对减小高频回路地线的长度，以减小共模噪声。2.6屏蔽的应用

在小功率反激电源中，变压器是一个很大的噪声源。它作为噪声产生源[3]：

A：功率变压器原次边存在的漏感，漏电感将产生电磁辐射干扰。

B：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，产生辐射干扰。

C：变压器漏感的存在使得在开关管开关瞬间，形成电压尖峰，产生电磁干扰。

作为传播途径：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。 对于变压器的漏感，可以通过三明治绕法等改变工艺结构改善，也可以通过改变变压器性能设计来减小，对于变压器绕组的分布电容可以通过改进绕制工艺和结构、增加绕组之间的绝缘、采用屏蔽等方法来减小绕组间的分布电容。从工程角度来说，特别是对于某些已经面世而为了提高市场竞争力选择提高EMI要求作为突破口的产品来说，改变变压器性能设计肯定影响重大，而改变工艺结构也影响到生产甚至性能。屏蔽是生产延续性最好与总体影响性最小的一种方法。

屏蔽对于干扰的抑制作用用屏蔽效能来衡量，屏蔽效能A主要由吸收损耗与反射损耗来表示，总损耗越大，屏蔽体对电磁干扰的抑制能力越强，如式(6)表示[2]。

从吸收损耗的公式可以得出以下结论：

屏蔽材料越厚，吸收损耗越大;屏蔽材料的磁导率越高，吸收损耗越大;屏蔽材料的电导率越高，吸收损耗越大;被屏蔽电磁波的频率越高，吸收损耗越大。

干扰源为电场辐射源时反射损耗 [2]，如式(7)：(近场波，高阻抗场)

干扰源为磁场辐射源时反射损耗 [2]，如式(8)：(近场波，低阻抗场)

干扰源为电场源或者磁场源时反射损耗 [2]，如式(9)：(远场波)

从反射损耗的公式可以得出以下结论：

屏蔽材料的磁导率越低，吸收损耗越大;屏蔽材料的电导率越高，吸收损耗越大。

从以上我们可以得出结论：

A：低频：吸收损耗很小，屏蔽效能主要决于反射损耗。而反射损耗与电磁波的性质关系很大，电场波的屏蔽效能远高于磁场波。

B：高频：随着频率升高，电场波的反射损耗降低，磁场波的反射损耗增加，吸收损耗增加，当频率高到一定程度时，屏蔽效能主要由吸收损耗决定。

C：距离的影响：距离电场源越近，则反射损耗越大。对于磁场源，则正好相反。要获得尽量高的屏蔽效能，屏蔽体应尽量靠近电场辐射源，尽量远离磁场辐射源。

2.7磁珠的应用

磁珠由铁氧体组成，它把交流信号转化为热能，当导线中流过电流时，它对低频电流几乎没有什么阻抗，但对高频电流会有较大的衰减作用。磁珠抑制能力与它的长度成比例。不过磁珠的运用会提高产品温升，同时降低产品的可生产性，对于高功率密度的小功率电源来说，尽量避免使用。

2.8减缓驱动

增大MOS管驱动电阻，使得MOS管的开通时间与关断时间增加，使dv/dt值变校不过这种方式会增加开关管的开关损耗，只有在没有其他有效解决办法时推荐使用。比如MORNSUN公司的LH15XX某型号，在确定不能更改变压