开关电源防共模干扰的方法

摘要：开关电源的电磁干扰对电子设备的性能影响很大，因此，各种标准对抑制电源设备电磁干扰的要求已越来越高。

对开关电源中电磁干扰的产生机理做了简要的描述，着重总结了几种近年提出的新的抑制电磁干扰的方法，并对其原理、应用做了简单介绍。

1 引言随着电子设备的大量应用，电源在这些设备中的地位越来越重要，而开关变换器由于体积小、重量轻、效率高等特点，在电源中占的比重越来越大。

开关电源大多工作在高频情况下，在开关器件的开关过程中，寄生元件（如寄生电容、寄生电感等）中能量的高频变化产生了大量的电磁干扰（ ElectromagneticInterference ， EMI ）。

EMI 信号占有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经过在电路、空间中的传导和辐射，污染了周围的电磁环境，影响了与其它电子设备的电磁兼容（ ElectromagneticCompatibility ）性。

随着近年来各国对电子设备的电磁干扰和电磁兼容性能要求的不断提高，对电磁干扰以及新的抑制方法的研究已成为开关电源研究中的热点。

本文对电磁干扰产生、传播的机理进行了简要的介绍，重点总结了几种近年来提出的抑制开关电源电磁干扰产生及传播的新方法。

2 电磁干扰的产生和传播方式开关电源中的电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰两种。

通常传导干扰比较好分析，可以将电路理论和数学知识结合起来，对电磁干扰中各种元器件的特性进行研究；但对辐射干扰而言，由于电路中存在不同干扰源的综合作用，又涉及到电磁场理论，分析起来比较困难。

下面将对这两种干扰的机理作一简要的介绍。

2.1传导干扰的产生和传播传导干扰可分为共模（ CommonMode CM ）干扰和差模（ DifferentialMode DM ）干扰。

由于寄生参数的存在以及开关电源中开关器件的高频开通与关断，使得开关电源在其输入端（即交流电网侧）产生较大的共模干扰和差模干扰。

2.1.1 共模（ CM ）干扰变换器工作在高频情况时，由于 dv/dt 很高，激发变压器线圈间、以及开关管与散热片间的寄生电容，从而产生了共模干扰。

抑制开关电源电磁干扰的措施开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。

根据上篇分析的电磁干扰源，结合它们的耦合途径，可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰，把电磁干扰衰减到允许限度之内。

1.交流输入EMI 滤波器滤波是一种抑制传导干扰的方法，在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害，也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。

电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元，在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。

电源进线端通常采用如图1 所示的EMI 滤波器电路。

该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。

在电路中，跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 （亦称X 电容）用于滤除差模干扰信号，一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器，电容值通常取0.1~ 0. 47F。

而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2 （亦称Y 电容）则用来短路共模噪声电流，取值范围通常为C1=C2 # 2200 pF。

抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H，共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成，通常要求其电感量L#15~ 25 mH。

当负载电流渡过共模扼流圈时，串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反，它们在磁芯中相互抵消。

因此，即使在大负载电流的情况下，磁芯也不会饱和。

而对于共模干扰电流，两个线圈产生的磁场是同方向的，会呈现较大电感，从而起到衰减共模干扰信号的作用。

2.利用吸收电路开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化，因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率（ du/ dt 和di/ dt ）。

采取吸收电路能够抑制EMI，其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路，吸收积蓄在寄生分布参数中的能量，从而抑制干扰的发生。

可以在开关管两端并联如图2（ a）所示的RC 吸收电路，开关管或二极管在开通和关断过程中，管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压，可以通过缓冲的方法予以克服。

开关电源EMI整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法：一、1MHZ以内----以差模干扰为主（整改建议）1. 增大X电容量；2. 添加差模电感；3. 小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。

二、1MHZ---5MHZ---差模共模混合采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，（整改建议）1. 对于差模干扰超标可调整X电容量，添加差模电感器，调差模电感量；2. 对于共模干扰超标可添加共模电感，选用合理的电感量来抑制；3. 也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。

三、5M---以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。

（整改建议）对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用；可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔，铜箔闭环。

处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。

四、对于20--30MHZ，（整改建议）1. 对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置；2. 调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值；3. 在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。

4. 改变PCB LAYOUT；5. 输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；6. 在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；7. 在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；8. 在变压器的输入电压脚加一个小电容。

9. 可以用增大MOS驱动电阻。

五、30---50MHZ 普遍是MOS管高速开通关断引起（整改建议）1. 可以用增大MOS驱动电阻；2. RCD缓冲电路采用1N4007慢管；3. VCC供电电压用1N4007慢管来解决；4. 或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；5. 在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；6. 在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；7. 在变压器的输入电压脚加一个小电容；8. PCB心LAYOUT时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；9. 变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。

开关电源中的干扰一.电源线噪声电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的,电源线的噪声分为两大类:共模干扰和差模干扰。

1.共模干扰（Common-mode Interference）:两导线上的干扰电流振幅相等，而方向相同者称为共模干扰。

(任何载流体与地之间不希望有的电位)共模干扰的消除共模扼流圈工作原理如下：共模扼流圈当电路中的正常电流通过时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响（和少量因漏感造成的阻尼）；当共模电流流过线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈类产生同向的磁场而增大线圈的阻抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流达到滤波的目的。

共模电容的工作原理和差模电容的工作原理是一致的，都是利用电容的高频低阻性，使高频干扰电路短路，而低频时电路不受任何影响。

只是差模电容是两极之间短路，而共模电容是线对地短路。

消除共模干扰的方法包括：（1）.采用双绞线并有效接地。

（2）.强电场的地方还需要采用度锌管屏蔽。

（3）.布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线。

（4）.不要和电控所共用同一个电源。

（5）.采用线形稳压电源或高品质的开关电源（纹波干扰小于50mV）（6）.采用差分式电路2.差模干扰（Differential-mode Interference）：两导线上的干扰电流，振幅相等，方向相反称为差模干扰。

（任何两个载流体之间不希望有的电位差）（电容C的容量范围大致是2200pF-0.1uF,为减小漏电流，电容量不宜超过0.1uF）差模干扰的消除当干扰信号频率越高时，Zc越小，效果越明显，而低频时电路不受任何影响。

（电容C的容量大致是0.01-0.47uF）任何电源线上传导干扰信号，均用差模和共模信号来表示，差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰；共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，一般指在两根信号线上产生的幅值相等，相位相同的噪声，属于非对对称性干扰。

开关电源的共模干扰抑制技术开关电源共模电磁干扰（EMI）对策详解開關電源的共模干擾抑制技術|開關電源共模電磁干擾(EMI)對策詳解0 引言由於MOSFET及IGBT和軟開關技術在電力電子電路中的廣泛應用，使得功率變換器的開關頻率越來越高，結構更加緊湊，但亦帶來許多問題，如寄生元件產生的影響加劇，電磁輻射加劇等，所以EMI 問題是目前電力電子界關注的主要問題之一。

傳導是電力電子裝置中干擾傳播的重要途徑。

差模干擾和共模干擾是主要的傳導干擾形態。

多數情況下，功率變換器的傳導干擾以共模干擾為主。

本文介紹了一種基於補償原理的無源共模干擾抑制技術，並成功地應用於多種功率變換器拓撲中。

理論和實驗結果都證明了，它能有效地減小電路中的高頻傳導共模干擾。

這一方案的優越性在於，它無需額外的控制電路和輔助電源，不依賴於電源變換器其他部分的運行情況，結構簡單、緊湊。

1   補償原理共模雜訊與差模雜訊產生的內部機制有所不同：差模雜訊主要由開關變換器的脈動電流引起；共模雜訊則主要由較高的d/d與雜散參數間相互作用而產生的高頻振盪引起。

如圖1所示。

共模電流包含連線到接地面的位移電流，同時，由於開關器件端子上的d/d是最大的，所以開關器件與散熱片之間的雜散電容也將產生共模電流。

圖2給出了這種新型共模雜訊抑制電路所依據的本質概念。

開關器件的d/d通過外殼和散熱片之間的寄生電容對地形成雜訊電流。

抑制電路通過檢測器件的d/d，並把它反相，然後加到一個補償電容上面，從而形成補償電流對雜訊電流的抵消。

即補償電流與雜訊電流等幅但相位相差180°，並且也流入接地層。

根據基爾霍夫電流定律，這兩股電流在接地點匯流為零，於是50Ω的阻抗平衡網路（LISN）電阻（接測量接收機的BNC埠）上的共模雜訊電壓被大大減弱了。

圖1 CM及DM雜訊電流的耦合路徑示意圖圖2 提出的共模雜訊消除方法2 基於補償原理的共模干擾抑制技術在開關電源中的應用本文以單端反激電路為例，介紹基於補償原理的共模干擾抑制技術在功率變換器中的應用。

开关电源的抗干扰措施1电路的隔离1．1开关电源电路隔离方式开关电源包括两部分，即变换部分与控制部分。

前者属于功率流强电范畴，后者属于信息流弱电范畴。

一般情况下前者是主电磁干扰源，后者是被干扰对象。

为了使电力电子设备可靠地运行，除了解决变换部分与控制部分之间的电气隔离外，还要解决控制部分的抗电磁干扰的问题，特别是当变换部分处于高电压、强电流、高频变换情况下尤其重要。

抗干扰问题实质上是解决电力电子设备的电磁兼容问题。

隔离技术是电磁兼容性中的重要技术之一，并且随着数字式开关电源的研究与开发，也是提高单片机抗干扰能力的重要措施。

在开关电源中，电路隔离主要有：模拟电路的隔离、数字电路的隔离、数字电路与模拟电路之间的隔离。

主要目的是通过隔离元器件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果。

开关电源的模拟信号控制系统的隔离与测量系统中模拟信号的隔离类似，即交流信号一般采用变压器隔离，直流信号一般采用线性隔离器(如线性光电耦合器)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。

其中数字量输入隔离方式主要采用脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离；而数字量输出隔离方式主要采用光电耦合器隔离、高频变压器隔离(个别情况下采用)。

在采用了电路隔离的措施以后，绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声效果，使开关电源符合电磁兼容性的要求。

1．2变压器耦合隔离1．2．1变压器耦合变压器只能传输交流信号，不能传输直流信号。

因此对地线的低频干扰具有较好的抑制能力，并且电路单元间传输的信号电流只能在变压器绕组中流过，不流经地线，也可以避免对其他电路的干扰，如图1所示。

1．2．2脉冲变压器隔离脉冲变压器的匝数较少，而且一次绕组和二次绕组分别绕于铁氧体磁心的两侧，这种工艺使得它的分市电容很小，仅为几个皮法，所以可作为脉冲信号的隔离元件。

脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时，不传递直流分量，因而在微电子技术控制系统中得到了广泛的应用。

开关电源EMI整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法：一、1MHZ以内----以差模干扰为主（整改建议）1. 增大X电容量；2. 添加差模电感；3. 小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。

二、1MHZ---5MHZ---差模共模混合采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，（整改建议）1. 对于差模干扰超标可调整X电容量，添加差模电感器，调差模电感量；2. 对于共模干扰超标可添加共模电感，选用合理的电感量来抑制；3. 也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。

三、5M---以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。

（整改建议）对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用；可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔，铜箔闭环。

处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。

四、对于20--30MHZ，（整改建议）1. 对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置；2. 调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值；3. 在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。

4. 改变PCB LAYOUT；5. 输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；6. 在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；7. 在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；8. 在变压器的输入电压脚加一个小电容。

9. 可以用增大MOS驱动电阻。

五、30---50MHZ 普遍是MOS管高速开通关断引起（整改建议）1. 可以用增大MOS驱动电阻；2. RCD缓冲电路采用1N4007慢管；3. VCC供电电压用1N4007慢管来解决；4. 或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；5. 在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；6. 在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；7. 在变压器的输入电压脚加一个小电容；8. PCB心LAYOUT时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；9. 变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。

dcdc隔离电源的共模抑制方案
DCDC隔离电源是一种常用的电源供应方案，它可以将输入电源与输出电源完全隔离开来，从而有效地防止共模噪声的传递。

共模噪声是指同时出现在输入电源的正负极之间的噪声信号，它会对电路的正常工作产生干扰。

为了提高共模抑制能力，我们可以采取以下方案：
1. 优化电源布局：将输入端和输出端分开布置，尽量减小它们之间的电磁耦合。

合理规划电源线路的走向，避免过长的线路和过近的距离，以减少共模噪声的传播。

2. 采用滤波器：在输入端和输出端分别设置滤波器，可以有效地滤除共模噪声。

滤波器的设计要根据实际情况选择合适的参数，以确保共模噪声的抑制效果。

3. 使用高品质元件：选择高品质的电容和电感元件，可以提高共模抑制能力。

同时，合理选择元件的参数，如电容的额定电压和电感的电感值，以确保元件在工作时能够有效地抑制共模噪声。

4. 增加屏蔽层：在电源电路周围添加屏蔽层，可以有效地阻挡外部的电磁干扰，减少共模噪声的影响。

5. 优化接地设计：合理规划电源电路的接地方式，减少接地回路的干扰。

同时，通过增加接地电阻和隔离接地等方式，提高电源电路的共模抑制能力。

通过合理的电路设计和元件选择，可以提高DCDC隔离电源的共模抑制能力。

这些方案旨在减小共模噪声的影响，保证电路的稳定运行，提高系统的可靠性。

在实际应用中，还应根据具体需求进行调试和优化，以达到最佳的共模抑制效果。

开关电源抗干扰的措施本文从屏蔽、接地、PCB板的布局与布线几方面，对开关电源电路的抗干扰措施进行了详尽的分析讨论，以确保开关电源的正常工作。

标签：屏蔽接地抗干扰电磁兼容开关电源一般采用脉冲宽度调制技术，其特点是频率高、效率高、功率密度高。

然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是电磁干扰源，它产生的电磁干扰直接危害着电子设备的正常工作，为了确保开关电源工作的可靠性，必须进行抗干扰设计。

抗干扰措施包括屏蔽、接地、PCB 板的布局与布线等，这里仅对屏蔽、接地、PCB板的布局与布线这几种抗干扰措施进行分析讨论。

1.屏蔽技术。

抑制开关电源电磁干扰的有效方法是屏蔽。

即用导电良好的材料对电场进行屏蔽，用导磁率高的材料对磁场进行屏蔽。

用电磁屏蔽的方法解决EMI问题的好处是不会影响电路的正常工作。

屏蔽技术可分为对发出电磁波部位的屏蔽和易受电磁波影响的元器件的屏蔽。

在开关电源中，可发出电磁波的元器件是指变压器、电感器、功率器件等，通常在其周围采用铜板或铁板作为屏蔽，使其电磁波产生衰减。

对抗电磁波较弱的元器件，必要的情况下也应采取相应的屏蔽措施。

2.接地技术。

（1）接地。

接地技术是开关电源抗干扰技术和电磁兼容技术的重要内容之一。

不正确的工作接地反而会增加干扰。

比如共地线干扰、地环路干扰等。

为防止各种电路在工作中产生互相干扰，使之能相互兼容地工作，根据电路的性质，将工作接地分为不同的种类。

（2）交流地与直流地分开。

一般交流电源的零线是接地的。

但由于存在接地电阻和其上流过的电流，导致电源的零线电位并非为大地的零电位。

另外，交流电源的零线上往往存在很多干扰如果交流电源地与直流电源地不分开，将对直流电源和后续的直流电路正常工作产生影响。

因此，在开关电源中采用把交流电源地与直流电源地分开的浮地技术，可以隔离来自交流电源地线的干扰。

（3）模拟地与数字地分开。

随着数字开关电源的开发，为了抑制对数字芯片的干扰，数字芯片与模拟电路必须进行隔离。

开关电源的抗干扰解决方法（3）开关电源的抗干扰解决方法图4 高频工作下的元件频率特性2 开关电源emi抑制措施电磁兼容的三要素是干扰源、耦合通路和敏感体，抑制以上任何一项都可以减少电磁干扰问题。

开关电源工作在高电压大电流的高频开关状态时，其引起的电磁兼容性问题是比较复杂的。

但是，仍符合基本的电磁干扰模型，可以从三要素入手寻求抑制电磁干扰的方法。

2.1 抑制开关电源中各类电磁干扰源为了解决输入电流波形畸变和降低电流谐波含量，开关电源需要使用功率因数校正（pfc）技术。

pfc技术使得电流波形跟随电压波形，将电流波形校正成近似的正弦波。

从而降低了电流谐波含量，改善了桥式整流电容滤波电路的输入特性，同时也提高了开关电源的功率因数。

软开关技术是减小开关器件损耗和改善开关器件电磁兼容特性的重要方法。

开关器件开通和关断时会产生浪涌电流和尖峰电压，这是开关管产生电磁干扰及开关损耗的主要原因。

使用软开关技术使开关管在零电压、零电流时进行开关转换可以有效地抑制电磁干扰。

使用缓冲电路吸收开关管或高频变压器初级线圈两端的尖峰电压也能有效地改善电磁兼容特性。

输出整流二极管的反向恢复问题可以通过在输出整流管上串联一个饱和电感来抑制，如图5所示，饱和电感ls与二极管串联工作。

饱和电感的磁芯是用具有矩形bh曲线的磁性材料制成的。

同磁放大器使用的材料一样，这种磁芯做的电感有很高的磁导率，该种磁芯在bh曲线上拥有一段接近垂直的线性区并很容易进入饱和。

实际使用中，在输出整流二极管导通时，使饱和电感工作在饱和状态下，相当于一段导线；当二极管关断反向恢复时，使饱和电感工作在电感特性状态下，阻碍了反向恢复电流的大幅度变化，从而抑制了它对外部的干扰。

图5 饱和电感在减小二极管反向恢复电流中的应用2.2 切断电磁干扰传输途径——共模、差模电源线滤波器设计电源线干扰可以使用电源线滤波器滤除，开关电源emi滤波器基本电路如图6所示。

一个合理有效的开关电源emi滤波器应该对电源线上差模干扰和共模干扰都有较强的抑制作用。

开关电源干扰（差模噪声与共模噪声）问题1、干扰是如何产生的差模噪声：主要由开关变换器的脉动电流引起。

共模噪声：主要由较高的d/d与杂散参数间相互作用而产生的高频振荡引起；共模电流包括连线到接地面的位移电流，开关器件的d/d通过外壳和散热片之间的分布电容对地形成的噪声电流。

整流电路：整流电路一般采用不控整流方式，后接大容量滤波电容，电容的接入往往导致整流二极管导通角变小，而引起输入侧的交流电流波形产生畸变。

开关管及整流管：高频率的开关，在微妙量级时间内产品射频能量，是噪声主要来源，通过辐射或传导方式释放。

分布电容：电路、PCB、散热器等之间在高频开关的突然充放电影响之下，分布电容被激活，这也是噪声的重要来源。

变压器：变压器的分布电容，也会产生噪声。

2、干扰造成的影响噪声会通过传导、辐射、耦合等方式对外传播高频噪声会对设备本身电子器件造成影响，导致电路工作异常，降低器件使用寿命；噪声会对与之临近的设备产生影响，导致临近设备工作紊乱；噪声会通过传导进入电网，影响挂接在电网上的其他设备。

3、干扰如何去除[1]1）电网到设备之间，加装线性滤波器L1、L2、C1组成差模滤波电路，C1为X电容（安规电容）；L3、C2、C3组成共模滤波电路，L3为共模电感，C2、C3为Y电容（安规电容）。

2）为开关器件添加RC吸收电路3）接地，接地线尽量短粗，减小接地电阻，辐射可以加屏蔽罩a适合低要求场合；b适合有公共线路阻抗引起噪声的低频场合；c适合于存在共模噪声的高频场合4）电阻电阻选择金属膜电阻（RJ），不用碳膜电阻（RT），RT发热量会随着工作频率升高而急剧增加，会造成器件过热甚至导致器件烧毁。

5）滤波电容选择电容要看他的阻抗-频率特性，一般铝电解电容工作在10K以上时，其阻抗特性会呈现出感性，这是我们不希望发生的。

所以，高频电路要选择特定的滤波电容：回端电容；多芯电容；叠片电容；复合电容：将一个大电容和一个小的瓷片电容并联使用，可获得较好的高频特性，但最高一般可用到1MHZ，再高就无法抑制了。

pmos 开关电路抗干扰措施PMOS开关电路抗干扰措施是为了保证电路的稳定性和抗干扰能力。

下面是一些常见的PMOS开关电路抗干扰措施：1.建立信号地：在电路设计中，需要将信号地与电源地分离开来，以避免不同地点的地线通过共地电阻产生的干扰。

2.使用屏蔽线：在布线过程中，可以采用屏蔽线对敏感信号线进行屏蔽，减少电磁场对信号的影响。

3.增加滤波电容：在输入端和输出端加入适当的滤波电容，可以有效地抑制高频干扰信号。

4.使用差分输入电路：将输入信号处理为差动信号，在差分电路中，共模干扰信号相互抵消，从而提高了抗干扰能力。

5.增加终端电阻：为了减小干扰信号对电路的影响，可以在输入端和输出端加入合适的终端电阻，以改善电路的匹配性。

6.适当布置焊盘和引脚：在PCB布局设计中，应合理布置焊盘和引脚，尽量避免敏感信号线与高频信号线的交叉干扰。

7.使用屏蔽罩或屏蔽盒：对于特别敏感的PMOS开关电路，可以采用屏蔽罩或屏蔽盒的方式，有效地屏蔽外界干扰信号。

8.选择合适的工作频率：在设计PMOS开关电路时，应根据实际需求选择合适的工作频率，以避免频率过高或过低对电路的干扰。

9.使用顺序电路：对于需要同时切换多个PMOS的电路，可以采用顺序电路来控制开关的打开和关闭顺序，以减小因同时开关引起的交叉干扰。

10.使用隔离器件：在特殊情况下，可以使用光耦隔离器或者磁耦隔离器来隔离PMOS开关电路与其他电路，以免干扰信号传播到其他电路中。

总之，PMOS开关电路抗干扰措施包括信号地分离、屏蔽线、滤波电容、差分输入电路、终端电阻、布局设计、屏蔽罩、工作频率选择、顺序电路和隔离器件等方面，通过综合应用这些措施，可以有效地提高PMOS开关电路的抗干扰能力。

开关电源电磁干扰(EMI)整改汇总开关电源类产品的频率大概分四段：150K-400K-4M-20M-30M，这样分的好处是找问题迅速，一般前一段的主要问题在于滤波元器件上。

小功率开关电源用一个合适的X电容和一个共模电感可消除，从增加的元件对测试结果来看，一般电感对A V值有效，电容对QP值有效。

当然，这只是一般规律。

电容越大，滤除的频率越低。

电感越大（适可而止），滤除的频率越高。

400K-4M这一段主要是开关管，变压器等的干扰。

可以在管与散热片之间加屏蔽层（云母片），或者在引脚上套磁珠。

吸收电路上套磁珠有时也很有效。

变压器初次级之间的Y 电容也是不容忽视的。

次级对初级高压端合适还是低压端有时候对这段频率影响很大。

除此之外，调整滤波器也可以抑制其骚扰。

4M-20M这段主要是变压器等高频干扰，在没有找到根源前，大概通过调整滤波，接地，加磁珠等手段解除，有时也可能是输出端的问题。

20M 以后主要针对齐纳二级管，输出端电源输入端整改。

一般是用到磁珠，接地等。

值得注意的是，滤波器件因该远离变压器，散热器，否则容易耦合。

镇流器整改原理和开关电源类似，但是前部分超标并非调整滤波器件就都可以解除，最有效的办法是Y电容金属外壳，外壳再连接地线。

磁珠对高频抑制效果不错。

根据IEC 60384-14，电容器分为X电容及Y电容，1. X电容是指跨于L-N之间的电容器，2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。

(L="Line", N="Neutral", G="Ground")X电容底下又分为X1, X2, X3，主要差別在于:1. X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV,2. X2耐高压小于等于2.5 kV,3. X3耐高压小于等于1.2 kVY电容底下又分为Y1, Y2, Y3，Y4, 主要差別在于:1. Y1耐高压大于8 kV,2. Y2耐高压大于5 kV,3. Y3耐高压n/a4. Y4耐高压大于2.5 kVX,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容.它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用.作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度较大；干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为清楚；开关频率不高（从几十千赫和数兆赫兹），主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰；而印刷线路板 (PCB)走线通常采用手工布线，具有更大的随意性，这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。

开关电源的抗干扰解决方法（2）开关电源的抗干扰解决方法电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。

电源线噪声分为两大类：共模干扰、差模干扰。

共模干扰（common-mode interference）定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；差模干扰（differential-mode interference）定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。

两种干扰的等效电路如图2[1]所示。

图中cp1为变压器初、次级之间的分布电容，cp2为开关电源与散热器之间的分布电容（即开关管集电极与地之间的分布电容）。

（a）共模干扰（b）差模干扰图2 两种干扰的等效电路如图2（a）所示，开关管v1由导通变为截止状态时，其集电极电压突升为高电压，这个电压会引起共模电流icm2向cp2充电和共模电流icm1向cp1充电，分布电容的充电频率即开关电源的工作频率。

则线路中共模电流总大小为（icm1＋icm2）。

如图2（b）所示，当v1导通时，差模电流idm和信号电流il沿着导线、变压器初级、开关管组成的回路流通。

由等效模型可知，共模干扰电流不通过地线，而通过输入电源线传输。

而差模干扰电流通过地线和输入电源线回路传输。

所以，我们设置电源线滤波器时要考虑到差模干扰和共模干扰的区别，在其传输途径上使用差模或共模滤波元件抑制它们的干扰，以达到最好的滤波效果。

1.2 输入电流畸变造成的噪声开关电源的输入普遍采用桥式整流、电容滤波型整流电源。

如图3所示，在没有pfc功能的输入级，由于整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用，使得二极管的导通角变小，输入电流i成为一个时间很短、峰值很高的周期性尖峰电流。

这种畸变的电流实质上除了包含基波分量以外还含有丰富的高次谐波分量。

这些高次谐波分量注入电网，引起严重的谐波污染，对电网上其他的电器造成干扰。

为了控制开关电源对电网的污染以及实现高功率因数，pfc电路是不可或缺的部分。

怎样解决电路中的共模干扰问题共模干扰是电路中常见的问题之一，它可能导致信号质量下降、影响系统性能和准确性。

本文将介绍共模干扰的原因和如何解决这一问题。

一、共模干扰的原因共模干扰是因为电路中存在共模信号而引起的。

共模信号是指同一电路引起的两个信号之间的相互作用。

这种相互作用可能会导致信号失真、噪声增加和系统性能下降。

常见的共模干扰产生的原因有以下几种：1. 地线干扰：电路中的地线可能存在阻抗不匹配、接触不良或共地点干扰等问题，这会导致共模干扰。

2. 电源线干扰：电源线中的电流波动、电源线附近的磁场、电磁波等都可能引起电源线干扰。

3. 电缆行为不良：电缆的长度、布线方式、绝缘材料等都可能对共模干扰产生影响。

二、解决共模干扰问题的方法为了解决共模干扰问题，我们可以采取以下几种方法：1. 优化布线：合理布线可以减少共模干扰。

在设计电路时，应避免信号线与电源线、地线等共模干扰源的靠近，可以考虑增加间隔，使用屏蔽线材或屏蔽导线等方法来降低共模干扰。

2. 使用滤波器：滤波器可以帮助我们滤除共模干扰。

可以在电路输入和输出处添加滤波器，通过选择合适的滤波器类型和参数来减少共模干扰。

3. 地线设计：合理的地线设计可以有效减少共模干扰。

应保证地线的良好接触，并避免地线环路的存在。

此外，还可以考虑使用独立的数字地线和模拟地线，降低共模干扰的传播。

4. 屏蔽和隔离：可以采用屏蔽技术和隔离技术来减少共模干扰问题。

通过使用屏蔽盒、屏蔽罩、屏蔽材料等措施，可以有效隔离和屏蔽共模干扰信号。

5. 等电位设计：等电位设计可以帮助我们减少共模干扰。

通过使信号源和负载处于相同的电位，可以减少共模干扰信号的传播，并提高系统抗干扰性能。

三、共模干扰问题的重要性共模干扰在电路中具有重要的意义。

解决共模干扰问题可以提高电路的可靠性、稳定性和精确性，对于保证信号质量和系统性能至关重要。

在电子产品设计中，共模干扰问题必须引起足够的重视。

合理选择和应用上述解决共模干扰问题的方法，能够有效提高电路的工作质量和稳定性，为用户提供更好的使用体验。

开关电源的干扰及抑制第一篇：开关电源的干扰及抑制1.电磁干扰的产生与传输电磁干扰传输有两种方式：一种是传导传输方式，另一种则是辐射传输方式。

传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接，干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。

辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。

常见的辐射耦合有三种：1）一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收，称为天线对天线的耦合；2）空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合。

3）两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合，称为线对线的感应耦合。

2.电磁干扰的产生机理从被干扰的敏感设备角度来说，干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。

传导耦合模型传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式。

辐射耦合模型辐射耦合是干扰耦合的另一种方式，除了从干扰源发出的有意辐射外，还有大量的无意辐射。

同时，PCB板上的走线无论是电源线、信号线、时钟线、数据线或者控制线等，都能起到天线的效果，即可辐射出干扰波，又可起到接收作用。

3.电磁干扰控制技术①传输通道抑制滤波：在设计和选用滤波器时应注意频率特性、耐压性能、额定电流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。

滤波器的安装正确与否对其插入损耗特性影响很大，只有安装位置恰当，安装方法正确，才能对干扰起到预期的滤波作用。

在安装滤波器时应考虑安装位置，输入输出侧的配线必须屏蔽隔离，以及高频接地和搭接方法。

屏蔽：电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。

电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽；磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。

不同类型的电磁屏蔽对屏蔽体的要求不同。

在实际的屏蔽中，电磁屏蔽效能更大程度上依赖于屏蔽体的结构，即导电的连续性。

实际的屏蔽体由于制造、装配、维修、散热、观察及接口连接要求，其上面一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝，这些孔缝对于屏蔽体的屏蔽效能起着重要的影响作用，因此必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。

开关电源电磁干扰抑制“秘方”抑制开关电源电磁干扰的措施通常开关电源EMI控制主要采用滤波技术、屏蔽技术、密封技术、接地技术等。

EMI干扰按传播途径分为传导干扰和辐射干扰。

开关电源主要是传导干扰，且频率范围最宽，约为10kHz一30MHz。

抑制传导干扰的对策基本上10kHz一150kHz、150kHz一10MHz、10MHz以上三个频段来解决。

10kHz一150kHz范围内主要是常态干扰，一般采用通用LC滤波器来解决。

150kHz一10 MHz范围内主要是共模干扰，通常采用共模抑制滤波器来解决。

10MHz以上频段的对策是改进滤波器的外形以及采取电磁屏蔽措施。

采用交流输入EMI滤波器通常干扰电流在导线上传输时有两种方式:共模方式和差模方式。

共模干扰是载流体与大地之间的干扰:干扰大小和方向一致，存在于电源任何一相对大地、或中线对大地间，主要是由du/dt产生的，di/dt也产生一定的共模干扰。

而差模干扰是载流体之间的干扰:干扰大小相等、方向相反，存在于电源相线与中线及相线与相线之间。

干扰电流在导线上传输时既可以共模方式出现，也可以差模方式出现;但共模干扰电流只有变成差模干扰电流后，才能对有用信号构成干扰。

交流电源输人线上存在以上两种干扰，通常为低频段差模干扰和高频段共模干扰。

在一般情况下差模干扰幅度小、频率低、造成的干扰小;共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，造成的干扰较大。

若在交流电源输人端采用适当的EMI滤波器，则可有效地抑制电磁干扰。

电源线EMI滤波器基本原理中差模电容C1、C2用来短路差模干扰电流，而中间连线接地电容C3、C4则用来短路共模干扰电流。

共模扼流圈是由两股等粗并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成。

如果两个线圈之间的磁藕合非常紧密，那么漏感就会很小，在电源线频率范围内差模电抗将会变得很小;当负载电流流过共模扼流圈时，串联在相线上的线圈所产生的磁力线和串联在中线上线圈所产生的磁力线方向相反，它们在磁芯中相互抵消。

开关电源的共模干扰抑制技术|开关电源共模电磁干扰(EMI)对策详解由于MOSFET及IGBT和软开关技术在电力电子电路中的广泛应用，使得功率变换器的开关频率越来越高，结构更加紧凑，但亦带来许多问题，如寄生元件产生的影响加剧，电磁辐射加剧等，所以EMI问题是目前电力电子界关注的主要问题之一。

传导是电力电子装置中干扰传播的重要途径。

差模干扰和共模干扰是主要的传导干扰形态。

多数情况下，功率变换器的传导干扰以共模干扰为主。

本文介绍了一种基于补偿原理的无源共模干扰抑制技术，并成功地应用于多种功率变换器拓扑中。

理论和实验结果都证明了，它能有效地减小电路中的高频传导共模干扰。

这一方案的优越性在于，它无需额外的控制电路和辅助电源，不依赖于电源变换器其他部分的运行情况，结构简单、紧凑。

1 补偿原理共模噪声与差模噪声产生的内部机制有所不同：差模噪声主要由开关变换器的脉动电流引起；共模噪声则主要由较高的d/d与杂散参数间相互作用而产生的高频振荡引起。

如图1所示。

共模电流包含连线到接地面的位移电流，同时，由于开关器件端子上的d/d是最大的，所以开关器件与散热片之间的杂散电容也将产生共模电流。

图2给出了这种新型共模噪声抑制电路所依据的本质概念。

开关器件的d/d通过外壳和散热片之间的寄生电容对地形成噪声电流。

抑制电路通过检测器件的d/d，并把它反相，然后加到一个补偿电容上面，从而形成补偿电流对噪声电流的抵消。

即补偿电流与噪声电流等幅但相位相差180°，并且也流入接地层。

根据基尔霍夫电流定律，这两股电流在接地点汇流为零，于是50Ω的阻抗平衡网络（LISN）电阻（接测量接收机的BNC端口）上的共模噪声电压被大大减弱了。

图1 CM及DM噪声电流的耦合路径示意图图2 提出的共模噪声消除方法2 基于补偿原理的共模干扰抑制技术在开关电源中的应用本文以单端反激电路为例，介绍基于补偿原理的共模干扰抑制技术在功率变换器中的应用。

图3给出了典型单端反激变换器的拓扑结构，并加入了新的共模噪声抑制电路。