【導讀】開關電源具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點，廣泛應用于各個領域。由于開關電源固有的特點，自身產(chǎn)生的各種噪聲卻形成一個很強的電磁干擾源。所產(chǎn)生的干擾隨著輸出功率的增大而明顯地增強，使整個電網(wǎng)的諧波污染狀況愈加嚴重。
電磁干擾對電子設備的正常運行構成了潛在的威脅，因此解決開關電源的電磁干擾是減小電網(wǎng)污染的必要手段，本文對一臺15kW開關電源的EMC測試，分析其測試結果，并介紹如何合理地正確選擇EMI濾波器，以達到理想的抑制效果。
開關電源產(chǎn)生電磁干擾的機理
圖1為所測的15kW開關電源的傳導騷擾值，由圖中可以看出在0、15～15MHz大范圍超差。這是因為開關電源所產(chǎn)生的干擾噪聲所為。開關電源所產(chǎn)生的干擾噪聲分為差模噪聲和共模噪聲。
圖1：未加任何抑制措施所測得的傳導騷擾
共模噪聲
共模噪聲是由共模電流，IcM所產(chǎn)生，其特征是以相同幅度、相同相位往返于任一電源線（L、N）與地線之間的噪聲電流所產(chǎn)生。圖2為典型的開關電源共模噪聲發(fā)射路徑的電原理圖。
圖2：共模噪聲電原理圖
由于開關電源的頻率較高，在開關變壓器原、副邊及開關管外殼及其散熱器（如接地）之間存在分布電容。當開關管由導通切換到關斷狀態(tài)時，開關變壓器分布電容（漏感等）存儲的能量會與開關管集電極與地之問的分布電容進行能量交換，產(chǎn)生衰減振蕩，導致開關管集電極與發(fā)射極之間的電壓迅速上升。這個按開關頻率工作的脈沖束電流經(jīng)集電極與地之問的分布電容返回任一電源線，而產(chǎn)牛共模噪聲。
差模噪聲
差模噪聲是由差模電流IDM昕產(chǎn)生，其特征是往返于相線和零線之間且相位相反的噪聲電流所產(chǎn)生。
差模輸入傳導噪聲
圖3為典型的開關電源差模輸入傳導噪聲的電原理圖。
其一是當開關電源的開關管由關斷切換到導通時，回路電容C 通過開關管放電形成浪涌電流，它在回路阻抗上產(chǎn)生的電壓就是差模噪聲。
圖3：差模輸入傳導噪聲電原理圖
其二是工頻差模脈動噪聲，它是由整流濾波電容c 在整流電壓上升與下降期問的充放電過程中而產(chǎn)生的脈動電流與放電電流，也含有大量諧波成分構成差模噪聲。
以上兩種差模噪聲都返回到輸入端的交流電網(wǎng)，所以稱為輸入傳導噪聲，它不僅污染電網(wǎng)，還給其它接人電網(wǎng)的電子、電氣設備造成危害，還直接導致輸入功率因數(shù)的下降。
差模輸出傳導噪聲
第三種差模噪聲是輸出傳導噪聲，它是整流輸出部分二極管由正偏轉(zhuǎn)為反偏時，反向電流與二極管結電容、分布電感產(chǎn)生尖峰電壓而造成的差模噪聲，圖4為典型的半波整流濾波電路：
圖4：差模輸出傳導噪聲電原理圖
