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《EMI传导与辐射超标整改方案》

第一篇：emi传导与辐射超标整改方案传导与辐射超标整改方案

开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径

功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰

（emi）的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重

量，另一方面也导致了更为严重的emi问题。开关电源工作时，其内

部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的，因此，开

关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰，按噪声干扰源

种类来分，可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分，可

分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统

和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源，或者切断电源噪声和

电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明：

1、二极管的反向恢复时间引起的干扰

交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压，经电容平

滑后变为直流，但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波

形可知，电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网，造成对

电网的谐波污染。另外，由于电流是脉冲波，使电源输入功率因数降

低。

高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流

过，在其受反偏电压而转向截止时，由于pn结中有较多的载流子积

累，因而在载流子消失之前的一段时间里，电流会反向流动，致使载

流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化（di/dt）。

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2、开关管工作时产生的谐波干扰

功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型

和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波，其中含有

丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时，这种谐波干扰

将会很小。另外，功率开关管在截止期间，高频变压器绕组漏感引起

的电流突变，也会产生尖峰干扰。

3、交流输入回路产生的干扰

无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起

高频衰减振荡产生干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量，

通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰；

而谐波和寄生振荡的能量，通过输入输出线传播时，都会在空间产生

电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。

4、其他原因

元器件的寄生参数，开关电源的原理图设计不够完美，印刷线路

板（pcb）走线通常采用手工布置，具有很大的随意性，pcb的近场

干扰大，并且印刷板上器件的安装、放置，以及方位的不合理都会造

成emi干扰。这增加了pcb分布参数的提取和近场干扰估计的难度。

flyback架构noise在频谱上的反应

0.15mhz处产生的振荡是开关频率的3次谐波引起的干扰。

0.2mhz处产生的振荡是开关频率的4次谐波和mosfet振荡2

（190.5khz）基波的迭加，引起的干扰;所以这部分较强。

0.25mhz处产生的振荡是开关频率的5次谐波引起的干

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扰;0.35mhz处产生的振荡是开关频率的7次谐波引起的干扰;0.39mhz

处产生的振荡是开关频率的8次谐波和mosfet振荡2（190.5khz）基

波的迭加引起的干扰;1.31mhz处产生的振荡是diode振荡1（1.31mhz）

的基波引起的干扰;3.3mhz处产生的振荡是mosfet振荡1（3.3mhz）

的基波引起的干扰;开关管、整流二极管的振荡会产生较强的干扰

设计开关电源时防止emi的措施：

1.把噪音电路节点的pcb铜箔面积最大限度地减小;如开关管的

漏极、集电极，初次级绕组的节点，等。

2.使输入和输出端远离噪音元件，如变压器线包，变压器磁芯，

开关管的散热片，等等。

3.使噪音元件（如未遮蔽的变压器线包，未遮蔽的变压器磁芯，

和开关管，等等）远离外壳边缘，因为在正常操作下外壳边缘很可能