【微信精选】开关电源抑制EMI的22个设计技巧！

电源

一、开关电源电磁干扰的产生机理

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。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

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）。

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进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、交流输进回路产生的干扰

无工频变压器的开关电源输进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，通过开关电源的输进输出线传播而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量，通过输进输出线传播时，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，以及方位的不公道都会造成EMI干扰。

二、设计开关电源抑制EMI 的技巧：

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。
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靠近外面的接地线。
4.如果变压器没有使用电场屏蔽，要保持屏蔽体和散热片远离变压器。
5.尽量减小以下电流环的面积：次级（输出）整流器，初级开关功率器件，栅极（基极）驱动线路，辅助整流器。

6.不要将门极（基极）的驱动返馈环路和初级开关电路或辅助整流电路混在一起。
7.调整优化阻尼电阻值，使它在开关的死区时间里不产生振铃响声。
8.防止 EMI 滤波电感饱和。
9.使拐弯节点和次级电路的元件远离初级电路的屏蔽体或者开关管的散热片。
10.保持初级电路的摆动的节点和元件本体远离屏蔽或者散热片。
11.使高频输入的 EMI 滤波器靠近输入电缆或者连接器端。
12.保持高频输出的 EMI 滤波器靠近输出电线端子。
13.使 EMI 滤波器对面的 PCB 板的铜箔和元件本体之间保持一定距离。
14.在辅助线圈的整流器的线路上放一些电阻。
15.在磁棒线圈上并联阻尼电阻。
16.在输出 RF 滤波器两端并联阻尼电阻。
17.在 PCB 设计时允许放 1nF/500V 陶瓷电容器或者还可以是一串电阻，跨接在变压器的初级的静端和辅助绕组之间。
18.保持 EMI 滤波器远离功率变压器;尤其是避免定位在绕包的端部。
19.在 PCB 面积足够的情况下，可在 PCB 上留下放屏蔽绕组用的脚位和放 RC 阻尼器的位置，RC 阻尼器可跨接在屏蔽绕组两端。
20.空间允许的话在开关功率场效应管的漏极和门极之间放一个小径向引线电容器（米勒电容，10 皮法/1 千伏电容）。
21.空间允许的话放一个小的 RC 阻尼器在直流输出端。
22.不要把 AC 插座与初级开关管的散热片靠在一起。