开关电源EMI问题的解决方法

    EMI是指开关电源的控制方式因为是采用脉冲宽度调制技术，当高频通断状态时，开关管、变压器、整流二极管等功率器件在快速瞬变过程中，会产生较强的谐波和尖峰干扰噪音，然后通过输入输出线、分布电容的传导、空间辐射、串扰等耦合途径影响周围电子设备及自身正常工作。

    开关电源自身产生的电磁干扰占有很宽的频带和较强的幅度，如果控制不当会产生电磁干扰污染电磁环境。随着开关频率的提高、输出功率的增大而增强，已经对电子设备正常运行产生了威胁。因此如何抑制开关电源的电磁干扰，已经成为工程师面对的关键设计问题之一。

干扰源主要有四个部分：

1、开关管工作在On-Off快速循环转换的状态时，dv/dt与di/dt都会在急剧变换，是电场耦合和磁场耦合的主要干扰源。

2、变压器的EMI是漏感对应的di/dt快速循环变换，是磁场耦合的重要干扰源。

3、整流二极管的EMI是在反向恢复特性上，反向恢复电流的断续点会在电感（引线电感、杂散电感等）产生高 dv/dt，导致强电磁干扰。

4、PCB是以上三点干扰源的耦合通道，所以它的质量直接影响到EMI的效果。

在传导干扰的传输通道有容性、感性、电阻耦合等方面，而辐射干扰的传输通道主要是干扰源产出电磁波通过空气等介质进行传导。

    在开关电源中，电流和电压的突变（高dv/dt与di/dt）是产生EMI的主要原因。因此抑制措施主要是减少电源产生的干扰源，利用抑制干扰方法，把元器件及电路合理布局，可通过接地、滤波、屏蔽等方法抑制EMI及提高EMS。

抑制主要由下面几个方面入手：

1、降低电流电压突变其峰值与减缓斜率。

2、压敏电阻的合理使用，降低浪涌电压。

3、采用软恢复特性二极管，降低高频段EMI。

4、有源功率因数校正。

5、合理接地及屏蔽措施。

6、合理设计PCB、电源线及滤波。

7、阻尼网络抑制过冲。

传导解决方法主要有：

1、调整输入端滤波电路，如差模干扰可加入差模电感，调整电感量等。

2、调整整流管吸收电路参数，Y电容位置及参数。

3、改变mos驱动电阻。

4、开关环路及变压器与输出二极管等元件构成的电路环尽量小。

5、输出接共模。

辐射解决方法部分跟上述所说方法差不多，其它的主要有：

1、调整RCD缓冲电路。

2、mos并联小吸收电路。

3、变压器包铜箔。

4、改变Y电容支路阻抗。

5、在整流管上串磁珠。

一般EMS的问题主要方式是加入PFC校正电路、电源滤波器、热敏电阻、空气放电管、压敏电阻等。

    随着时代的发展，电子设备将会越来越多，而开关电源也会向着高功率密度、小型化发展，EMI问题不容忽视，将会成为决定其稳定性的关键因素之一。