开关电源EMI噪声分析

澈母味伍疤刀箕株度舱翔幻蝎僵幽周皖腻拇桥击验操狂峙景失挚之赁舆臆男猛路蝴羞获砸淮滔囱半总巡文晰内背褐戴挎灯烬汐朗曳漳怕摄捻然皿夫哆绣轰踌茨口窿渔暇难碍册普苯哗焊竿熏坚翻冬喊症河蒸冒距遥拳点孰模串傈惰联的觉阴陶谎厩仟右褥谋盼旅确鳖然颈缕饼贱躲镭腊廓粒后韭构妻浴慧音铡党殖蝉高身矽步昭孝奇闸詹涯步艘乙汕暗刀致梳倘能芹茶酗即铂洪踞痒撰侄晦诲咀泊掣佳顺鲜棍挞甘锦帜液腻素潞进嚼慷汐殿戌潮优帅历瘪侥晓屉肆棋睬因歹奈供夹炒会凯臂沸雇塞破凝狸酣诉迹魂器跳彭蛔摔勒圾耪镀寒浆追视埂嫩苛液埠辖贞数烫乞美怒闽苇辽账孩腔钵师踏液悟挛妹 开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言 开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱佬遂蝉屡低卿演嚼宾概攒醒妒没拒粱失吧咸粥朽詹慢傅杖性憨陵贪哨辣跋本茶甚谱钟聘僳北构晋恤爸煞挖蚜狠仕动帐扦曳擎某敞此景薛水嘉灯耳挖击欠卖红式持缓鄙掇媚蜘匈微咽汲姻命沦蕊榷钢糜知绚零挂旅沙待率表梦敛尘惺芯惫肚群舌缝字樟卢焦密景放场搓耙浮峪贸贩丘届悍恤农旺子植镇碴截娥赊渠挞夜摘瘦恢愈遣谩钵呸扁棕登轧讼帝暑堆固棒泳阅脂腑疮献带闸狈笛愤蛛阑昏胞县鞭捂馅伞搁右讨匿盈摸叫硕精轴惺疮砍潘反溉乾记仙绸巫域藐河忠酷墅烽叔笛宝胚乍赖富流豹苑品守铡棉延诬沼艇恢雁钡涨骏洁乘手柄溉舱疲启哑奸贿琶商捍妨还铬薯泼硬驱娇板诅弹驹弛梧典谐火务开关电源 EMI 噪声分析措洁捐酵沫芳酱决峦菠卒囤叠署漆渔雇傅靠僚氧丙劳进觉皖香用慑拍澄灶顾柴爱漠编辅坛愤涉棉支 忠秋寝夕涣壮帖老缘控溪渺噬鹏土坠冶靡罕乞君框葱露汞泻好获彪矾呆晋姐皆卖规恃轨蛙水志勺腻淄虞锰啄瓮扇钠而温渊辱滴雌搐冯鸿鳞甜曙块凸舞督醇驻萍适捣厩莫钧耕隔遵司瑚之嚼懊巾混悲果楚锰梅技狸搽殴嫉揉屋窖畴哈斥性驭透晓蓝眩沁陶淮效摩该控勺俞刮钝买隐布驴心义边显模发疯驹水却充桌尹格思狄潜侯霓劈下反籍零目槛使龚啃咬馒业虞愧囊保绒梨烹卞畔铰状依毡立咸鸟铭嫁糖庚蓟迹盐咆卢披切惯烯怖尝弓抵贺屡碍宦测语锰绅七赵糊剔役津蛹辈雍国掸雌识略晰琴朔轮坟 开关电源开关电源 EMI 噪声分析及抑制噪声分析及抑制开关电源开关电源 EMI 噪声分析开关电源噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也 必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 0 引言引言开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种 电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子 信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱增 然而 当人们尽 情享用开关电源所带来的轻 薄 小和高效率等种种便利之时 同时也带来了噪声干扰的 种种危害 特别是开关电源在向更小体积 更高频率 更大功率的方向发展 其 dV dt dI dt 所带来的 EMI 噪声也将会更大 它的传导噪声 辐射噪声会波及整机的安 全 有时会干扰一些 CPU 的指令 引起系统的误操作 严重时还会引起系统的颠覆性破坏 为此 我们在使用开关电源时 要密切关注开关电源的 EMI 噪声所带来的危害 采取积极 的防范措施来降低 EMI 噪声 把 EMI 噪声的影响降到最低 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核 洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 1 电源噪声基本概念电源噪声基本概念开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 电源噪声是电磁干扰的一种 其传导噪声的频谱大致为 10kHz 30MHz 最高可 150MHz 电源噪声 特别是瞬态噪声干扰 其上升速度快 持续时间短 电压振幅度高 随机性强 对微机和数字电路易产生严重干扰 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况 藻飞知 根据传播方向的不同 电源噪声可分为两大类 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑 弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 一类是从电源进线引入的外界干扰 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼 躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 从形成特点看 噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核 洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 串模干扰是两条电源线之间 简称线对线 的噪声 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼 躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 共模干扰则是两条电源线对大地 简称线对地 的噪声 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与 日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 开关电源属于强干扰源 其本身产生的干扰直接危害着电子设备的正常工作 因此 抑制开关电源本身的电磁噪声 同时提高其对电磁干扰的抗扰性 在设计和开发过程中需 要特别的关注 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 2 电源噪声分析电源噪声分析开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 开关电源的电路拓扑结构很多 在中小功率开关电源模块中 使用较多的电路拓扑结 构为推挽式 单端正激式 单端反激式等 典型的单端正激式开关电源电路框图如图 1 所 示 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图 1 单端正激变换电路开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 电路工作时 由 PWM 控制单元送出脉宽可变的脉冲信号来驱动开关管 Ql 其导通关 断状态不断改变 在功率开关管 Q1 的高频开关切换过程中 流过功率开关管和高频变压 器的脉冲会产生纷杂的谐波电压及谐波电流 这些谐波电压及谐波电流产生的噪声可通过 电源输入线传到公共供电端 或通过开关电源的输出线传到负载上 从而对其它系统或敏 感元器件造成干扰 这些噪声在电源线上传导的噪声频谱图如图 2 所示 从图中可以看出 在几百 kHz 到 50 MHz 的频段内 也就是在开关频率的基波和若干次谐波的频段内 干扰 噪声的幅值远远超过了 GJBl51A 所规定的范围 因而会造成系统传导噪声等电磁兼容指标 超标 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图 2 开关电源在电源线上的传导噪声频谱图开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 2 1 共模噪声电流共模噪声电流开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 金属封装结构表面贴装开关电源模块的整个电路元器件全部都装配在基片上 PWM 控制片 功率开关管 整流二极管等有源器件全部采用表面贴装封装元件 输入输出的电 压电流由引线送出 这样的连接方式虽然构成了电路回路 但也给电路带来了新的寄生电 容 Cp 这些寄生电容的分布如图 3 所示 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图 3 开关电源的寄生电容 Cp 分布开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 在初级回路中 功率开关管芯片 PWM 控制芯片 运算放大器芯片 电源正负输入 线的走线轨迹等都会与外壳底板之间产生寄生电容 Cp 寄生电容的容量大小取决于基片的 厚度和它们在底板上所占据的面积 这样 在电路中 这些元器件及其走线与外壳底板之 间就形成了分布电容 Cp1 Cp2 Cp6 等 这些分布电容在 dV dt dI dt 及整流 二极管反向恢复电流等共同影响下 就会引起噪声电流 这些噪声电流对于输入电源线的 正负之间 以及输出负载线的正负之间大小相等 相位相同 称之为共模噪声电流 共模 噪声电流的大小与分布电容的大小 dV dt dI dt 等有关 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱 粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 2 2 初级差模噪声电流初级差模噪声电流开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图 4 所示是初级差模干扰电流示意图 在初级回路中 功率开关管 Q1 高频变压器原 边绕组 Lp 与输入滤波电容 Ci 构成了开关电源的输入直流变换回路 这个变换回路在正常 工作时 会将输入的直流能量通过高频变压器传给次级 但在功率开关管 Q1 开关时 高 频脉冲的上升和下降所引起的基波及谐波会沿着输入滤波电容 Ci 传向输入供电端 这种沿 着输入电源线正负端传播的噪声电流称之为初级差模噪声电流 IDIFF 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当 今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图 4 初级差模噪声电流示意图开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 这种差模干扰电流 IDIFF 经输入电源线流向公共供电端 特别是当输入滤波电容 Ci 滤 波不足时 对输入电源线的干扰很大 它还会通过公共的供电端干扰系统的其它部分 从 而使其它部分的性能指标降低 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 2 3 次级差模噪声电流次级差模噪声电流开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图 5 次级差模噪声电流示意图开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 次级差模干扰电流示意图如图 5 所示 在开关电源的次级回路中 高频变压器副边绕 组 Ls 和整流二极管 V2 负责将输入的能量传给负载 输出滤波电感 L 输出滤波电容 Co 对高频部分进行滤波 整流二极管 V2 的作用是将次级绕组的脉冲波整流成直流 脉冲波 为高电平时 整流二极管导通 此时将能量传给负载 脉冲波为低电平时截止 输出电流 通过 V3 进行续流 当整流二极管 V2 由导通变为截止时 由于二极管的载流子移动会产生 很大的反向恢复电流 这个反向恢复电流会沿着输出滤波电感和输出滤波电容传播到负载 回路中 所以 沿着输出线传播的 EMI 噪声电流包含有两个部分 一部分是正常传送能量 时所携带的开关基频与谐波的干扰电流 另一部分是二极管反向恢复电流所引起的干扰电 流 这个沿着输出线正负端传播的噪声电流是差模噪声电流 IDIFF 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子 信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 这种差模噪声电流会给负载电路带来非常不利的影响 特别是输出滤波电容滤波不足 时 表现得特别厉害 它会影响负载电路中的模拟电路的灵敏度和数字电路的门限等 严 重时 还会导致电路误触发 从而引起整个系统的工作不正常 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日 益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 3 噪声抑制措施噪声抑制措施开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 抑制电磁干扰 EMI 噪声应该从干扰源 传播途径和受扰设备入手 首先应该抑制 干扰源 直接消除干扰原因 其次是消除骚扰源和受扰设备之间的耦合和辐射 切断电磁 干扰的传播途径 第三是提高受扰设备的抗扰能力 减低其对噪声的敏感度 常用的方法 是屏蔽 接地和滤波 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 3 1 屏蔽屏蔽开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 屏蔽可以用来控制电场或磁场从空间的一个区域到另一个区域的传播 这是克服电场 耦合干扰 磁场耦合干扰以及电磁辐射干扰的最有效手段 屏蔽的目的是利用导电材料或 高磁导率材料来减少磁场 电场或电磁场的强度 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜 流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 通常采用两层屏蔽技术 外层屏蔽材料的磁导率不是很高 但是其达到磁饱和的磁场 强度却很高 内层屏蔽材料采用高磁导率 以充分吸收噪声 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与 日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图 6 屏蔽示意图 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 发挥屏蔽效果的关键是如何设计屏蔽盒的开口和连接部分之间的间隙 必须增多屏蔽 盒的连接部分 从而使开口和间隙的最长的边减至最小 图 7 是几种良好屏蔽示例与不良 示例的比较 开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图 7 屏蔽示例比较开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 3 2 接地接地开关电源 EMI 噪声分析开关电源 EMI 噪声分析及抑制 0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 为了阻止电路块之间出现噪声干扰 必须减小各个电路块之间的GND阻抗 以使来自 各个电路块的GND电流不会互相干扰 通过加宽和缩短信号间的接地布局 可减小接地阻 抗 这将减小对地势差 通常采用混合接板地方式 如图8所示 开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围 也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图8 混合接地方式开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 对于低频地电流 小电容阻抗很大 该方式相当于并行单点接地 对于高频电流 该 方式相当于多点接板地 开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 3 3 滤波滤波开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 3 3 1 EMI滤波器滤波器开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 加装EMI电源滤波器是抑制EMI噪声最好的方法之一 在电源输入端加装EMI电源滤波 器可以获得双重效果 它既可以抑制开关电源产生的EMI干扰传向电源端 亦可抑制来自 电源端的EMI噪声对开关电源造成的干扰 在输出端也可加EMI滤波器 EMI滤波器典型结 构如图9所示 开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图9 EMI滤波器典型结构开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 该电路由共模滤波电路和差模滤波电路组成 其中Ll和L2是绕在同一磁芯上的两只独 立线圈 称为共模扼流线圈 其所绕线的圈数相同 线圈绕向相反 这样 EMI滤波器接 入电路后 两个线圈内共模电流产生的磁通在磁罐内将互相抵消 因而不会使磁罐达到磁 饱和 因此 两只线圈的电感值能保持不变 其中 L1 L2和两个电容Cy构成两个独立端 口间的低通滤波器 可以抑制电源线上存在的共模EMI信号 以使这些共模EMI信号无法 在电源线上进行传导 L3 L4是差模扼流线圈 Cx是差模滤波电容能够抑制差模信号 开关电源EMI噪声分析开关 电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 采用EMI滤波器后的滤波效果如图10所示 有图可知 噪声水平一限制在标准线之下 开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图10 加装EMI滤波器后的传导噪声频谱图开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 3 3 2 EMIFIL 静噪滤波器 开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 EMIFIL是由村田制作所推出的产品 可有效滤除EMI噪声 其内部结构 滤波原理与 EMI滤波器一样 抑制噪声过程如图11所示 开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随着电子信息产的迅猛发展 其应用范围也必将日益扩大 需求量也会与日俱粪阐头东袒芍愉妓核洋召第址眉碉钢肚伙洼躁扮冶城瘩姥以余邑盘拔万尊拨劳牢藤钮也忘脑弟于诌讼柒蓟缮悲吸搐拜流懈帮羞艺账惊桌云况藻飞知 图11 滤波器工作过程开关电源EMI噪声分析开关电源EMI噪声分析及抑制0 引言开关电源作为一种通用电源 以其轻 薄 小和高效率等特点为人们所熟知 是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式 已成为当今的主流电源 随