开关电源有哪些干扰源?如何解决开关电源干扰

开关电源是非常重要的电源类型之一，对于开关电源，电子专业的朋友通常具备一些了解。为增进大家对开关电源的认识，本文将对开关电源的干扰源以及抑制开关电源电磁干扰的方法予以介绍。如果你对开关电源具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、开关电源

开关模式电源又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源，而输出多半是需要直流电源的设备，例如个人电脑，而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。

二、开关电源的干扰源分析

开关电源产生的电磁干扰(EMI)按耦合通道可分为传导干扰和辐射干扰;根据噪声干扰源的类型，可分为峰值干扰和谐波干扰。开关电源工作过程中产生的浪涌电流和峰值电压形成干扰源，工频整流滤波中使用的大电容充放电，高频时开关管的电压切换，输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。

三.电磁干扰的抑制措施

电磁干扰是由三个基本要素结合而产生的:电磁干扰源;对干扰能量敏感的设备;将电磁干扰源传输到敏感设备的介质是传输通道或耦合方式。开关电源产生的电磁干扰的抑制措施主要从两个方面考虑:一是降低干扰源的干扰强度;首先是切断干扰传播途径。

常见的抗干扰措施有电路隔离、屏蔽、接地、安装EMI滤波器和PCB板的合理布局布线。

1.电路的隔离

在开关电源中，电路隔离主要包括:模拟电路的隔离、数字电路的隔离以及数字电路与模拟电路之间的隔离。主要目的是通过隔离元件来切断噪声干扰的路径，从而达到抑制噪声干扰的效果。开关电源模拟信号控制系统的隔离，交流信号一般采用变压器隔离，DC信号一般采用线性隔离器(如线性光耦)隔离。数字电路的隔离主要有:脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离等。其中，数字输入隔离主要采用脉冲变压器隔离和光电耦合器隔离;数字输出隔离主要采用光电耦合器隔离和高频变压器隔离。

2.接地

为了防止各种电路相互干扰，使它们相互兼容工作，工作接地根据电路的性质分为不同的类型。如DC地、交流地、数字地、模拟地、信号地、电源地、电源地等。在电路设计中，交流电源应与直流电源分开，模拟电路应与数字电路分开，电源地应与弱电地分开。

3.安装EMI滤波器

电力滤波器安装在电力线和电子设备之间，用于抑制来自电力线的传导干扰，减少来自电网的传导干扰，对提高设备的可靠性有重要作用。开关电源产生的电磁干扰主要是传导干扰，传导干扰分为差模干扰和共模干扰。滤波器由共模扼流圈L、差模电容Cx和共模电容Cy组成。共模扼流圈L由缠绕在同一高导磁率磁芯上的两个绕组组成，其结构使得差模电流产生的磁通量相互抵消。这种结构可以用更小的体积获得更大的电感，也不用担心工作电流导致饱和。每个绕组和电容Cy分别构成L-E和N-E两对独立端口的低通滤波器，形成共模滤波网络，用于抑制电力线上的共模干扰。至于共模扼流圈L、差模电容Cx、共模电容Cy的取值，滤波器的谐振频率应尽可能低于开关电源的工作频率，这样才能滤除整个频段。

4.合理的布局和布线

开关电源的辐射干扰与电流路径中的电流、路径的环路面积和电流频率的平方的乘积成正比，即辐射干扰。应用这种关系的前提是路径尺寸远小于频率的波长。上述关系表明，减小过孔面积是降低辐射骚扰的关键，也就是说开关电源的元器件之间要紧密排列。在一次电路中，要求输入电容、晶体管和变压器相互靠近，布线紧凑。在次级电路中，要求二极管、变压器和输出电容彼此靠近。在印刷电路板上，正负载电流导体分布在印刷电路板的两侧，并尽量保持两个载流导体相互平行，因为平行且靠近的正负载电流导体产生的外部磁场往往会相互抵消。

以上便是此次小编带来的开关电源相关内容，通过本文，希望大家对开关电源具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!