开关电源电磁干扰及其抑制技术研究

于振 徐天明 赵久富 柴军

摘 要 在电子信息技术高速发展的今天，开关电源由于具有较高的控制效率和更好的稳定性，被广泛应用于各领域。实际使用开关电源时，会频繁出现电磁干扰问题，影响了开关电源的使用体验。需要相关学者专注相关抑制技术的研究，以解决开关电源电磁干扰问题，推动开关电源的可靠、稳定应用。鉴于此，本文对开关电源电磁干扰及其抑制技术进行分析，以供参考。

关键词 开关电源;电磁干扰;抑制技术

引言

开关电源的应用越来越广泛，在其设计运行过程中会产生相对严重的电磁干扰，电磁干扰会破坏整个电路运行的稳定性，因此相关技术人员要深入研究电磁干扰抑制技术，并结合实际情况对其产生的原有进行具体分析，通过合理的增加相关的技术设备，来减少电磁干扰对电路的影响，本文从多个方面阐述了开关电源工作中产生电磁波的原因及应对方法，我们要对影响开关电源稳定性的因素进行综合分析，充分的结合多种技术来制定电路的设计方案，有效的控制和消除电磁干扰给电路带来的不利影响。

1开关电源的工作原理及电磁干扰机理分析

首先，开关电源在实际使用过程中会产生一定的电磁干扰。然而这种现象主要是由于开关电源在实际工作过程中，其自身的一些零部件所构成的开关电路在实际工作过程中存在的一些现象。而且这些构成的零件在实际工作过程中会具有一些比较大幅度的脉冲，所以也会产生一些较强的波动。

开关电源在实际运行的过程中，由于存在着高频率的一些变压器，所以产生的电磁干扰也比较强烈。高频率的变压器以及相关的零部件会形成一个较高频率的开关电流的回路，在这个回路之间具有较大的空间辐射，所以如果相关的零部件在实际操作的过程中，如果一些基本的功能还有实际操作的容量存在短缺的话，那么电容器上的一些相应的零部件或者是高频率的阻抗就会使得高频的电流不断地传导在相应的开关电源中。这样的情况就使得在实际传导的过程中存在着一定的干扰[1]。

2开关电源电磁干扰形成原因

2.1 高频变压器产生的电磁干扰

通常变压器初级线圈、开关管及滤波电容是高频开关电源的主要组成部分。高频开关电源工作时，易出现高频开关电流环路，并且环路上会发生一定程度的空间复制。电量不足或电容器过滤器性能出现故障时，高频电流在电容的高频阻抗的作用下传递到交流电源，从而导致传导电磁干扰现象，因此对开关电源的正常运行不好。

2.2 整流电路形成的电磁干扰

整流电路是开关电源电路中的关键组成部分。连接整流电路后，其中的二极管正向传导，二极管两端的电压明显上升，二极管的pn结电荷大量累积，导致静电数字可能会增加一定程度。与此同时，随着变压器次级线圈开关管高频率的转换，会在极短时间内导致二极管的PN结出现高频率变化，从而导致电路电流逆转现象，从而导致高频电流发生大幅衰减和振动，从而导致电磁干扰现象，从而不利于提高开关电源的工作稳定性的提升。

3开关电源的电磁干扰抑制技术的研究

3.1 扩频调制技术

一般电磁干扰能量的强弱与频率成正比，降低频率表示电磁波能量减少。扩频调制技术可有效地将谐波能量扩散到更大的频率范围，使能量在每个频率带均显著减小。此外，为了提高电磁干扰抑制效果，建议将扩频时钟信号添加到交换机电源，并在交换机电路中输出电磁信号。实际应用发现，扩频调制技术可显著抑制电磁干扰，提高可靠性，并且无须添加其他滤波设备和屏蔽设备。

3.2 接地技术抑制干扰

应用接地抑制干扰技术时，必须合理选择接地点，进一步提高电磁干扰抑制效果。接地有问题不可避免地会导致更大的干扰，使电子测量设备难以有效操作。例如，对于电缆的屏蔽和屏蔽，必须合理选择接地点，以提高抑制电磁干扰的能力。在实际操作中，测量使用一个或多个仪器，需科学选择接地点，以更好地抑制电磁干扰。

3.3 屏蔽抗干扰抑制技术

开关电源在实际工作的过程中，会在传播的空间产生一定的磁场和电场，所以在进行电磁干扰抑制的过程中，将电磁干扰的源头以及受干扰物之间进行有效的隔离，这种屏蔽技术可以在实际操作过程中主要是分为两种方式。第一种是利用静电屏蔽。这种方法主要适用于静电场的阻抗以及恒定电场的干扰。第二种方式是用电磁屏蔽，这样就可以使得电磁波产生有效的变化，从而进一步的减少开关电源存在的电磁干扰，这样减少了电气设备受到电磁干扰的影响。

3.4 软开关抑制技术

软开关抑制技术主要是由于电源开关的开关基础比较硬，所以他利用了谐振的技术或者是相应的控制技术，对于电源开关进行联通或者截断零电流状态下进行的相应的先进技术。它在实际应用的过程中比较小型，而且轻量对于电磁兼容性高的相应特点都具有十分强的融合性。

3.5 濾波技术

滤波技术是将电磁干扰产生的不利信号进行阻碍，使电路中各个部件之间互干扰减小，对各个线路之间互相干扰的情况进行处理。我们想要有效阻断电磁干扰唯一的措施就是加滤波器。滤波器的选择是根据干扰源的特性，频率范围，电源等要求适当地进行选择。一般要满足负载要求的衰减特性、负载电路的工作频率和工作电流，而且滤波器还要有一定的抗电压能力和足够的机械强度。滤波器的安装也是十分重要的，如果安装不当则会使滤波器的性能衰减，达不到预期效果。滤波器一般安装在干扰源的出口处，这样才能有效地对电路中产生的干扰信号进行处理。滤波器分为有源滤波和无源滤波。有源滤波器是一种用动态抑制干扰信号的电子装置。它可以对大小和频率都有变化的信号进行无功补偿，动态滤除各种干扰信号，把电路内的干扰完全吸收，且没有能量损耗。

4结束语

微电子技术发展迅速，在各行各业中开关电源技术已经被普遍使用。随着开关电源技术的广泛应用，更多的电气设备得以快速的应用到生产生活中来，一些技术性能相对较高的电器设备在使用时，需要相当稳定的电力供应，所以我们要努力解决开关电源的电磁干扰问题，使开关电源自身性能得到稳定的提升，保证供电电路的稳定性，使电气设备能够正常的运转。

参考文献

[1] 钱忠源.开关电源电磁干扰及其抑制技术的分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2018，（10）：135-136.