摘要：本文從電子設(shè)備中并且在生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常之普遍的開關(guān)電源的原理進(jìn)行了探討。由于各種各樣開關(guān)電源的工作原理都相似的原因，都被電磁干擾的問題嚴(yán)重困擾著。電磁干擾信號(hào)經(jīng)傳輸和輻射對(duì)電子產(chǎn)品、通信設(shè)施等電磁污染嚴(yán)重。本文主要介紹了電磁干擾的傳送方式和產(chǎn)生的機(jī)理的分析：一種是輻射的傳輸方式，另一種便是傳導(dǎo)傳輸方式[1]。因此，本文從電磁干擾產(chǎn)生的機(jī)理出發(fā)，著重分析了各種開關(guān)電源的電磁干擾產(chǎn)生的原因，并且總結(jié)出了減少電磁干擾的辦法。比如濾波技術(shù)、屏蔽技術(shù)和接地技術(shù)等。

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；電磁干擾；抑制電磁

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是衡量一個(gè)國(guó)家的實(shí)力強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)，所以我國(guó)要大力發(fā)展科技，大力支持科研。開關(guān)在生活中幾乎應(yīng)用到所有電氣產(chǎn)品中主要是因?yàn)槠潴w積小、質(zhì)量輕、高效率、可靠性高等幾大特點(diǎn)。在發(fā)展的道路上由于開關(guān)電源工作的條件是在高電流、高電壓的惡劣環(huán)境下，并且向著高頻大功率看齊。其功率密度的增長(zhǎng)的原因，使電源內(nèi)部矛盾激化。并且使得其走上電磁干擾嚴(yán)重的道路上。電磁干擾的嚴(yán)重程度影響著生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)設(shè)備以及人身安全，比如在醫(yī)療中的大型CT機(jī)，核磁共振機(jī)的應(yīng)用不僅對(duì)病人的身體健康有著一定程度的損害，同樣對(duì)于長(zhǎng)期處于電磁干擾下的一戶工作人員也有長(zhǎng)期的傷害，所以在抑制電磁干擾和減少干擾是勢(shì)在必行。隨著國(guó)際的電磁干擾的法規(guī)的日益重視與探究，削減和抑制開關(guān)電源中的電磁發(fā)射所造成的電磁干擾成為探討和研究的重要課題。開關(guān)電源存在電磁干擾的原因：由于開關(guān)電源在加工作業(yè)中產(chǎn)生高di/dt和高dv/dt，并產(chǎn)生浪涌電流和尖峰電壓形成了強(qiáng)大的干擾來源。在這種干擾源的影響下，正常工作要么不能進(jìn)行，要么會(huì)付出慘重的代價(jià)因此，這就是產(chǎn)生電磁干擾的最根本的原因。而在開關(guān)電源在工作時(shí)，電線正負(fù)快速的切換，在附近釋放出輻射，因此產(chǎn)生大量輻射干擾。這些輻射都通過電源導(dǎo)線以其各種看不見的形式向外傳導(dǎo)。并向大范圍空間輻射出電磁能量[2]。

1 電磁干擾的分類及產(chǎn)生機(jī)理

1.1 電磁干擾的產(chǎn)生

開關(guān)電源的工作原理主要是先把工頻交流整流成為直流，再逆變成為高頻。隨后通過整流濾波電路得到輸出，這時(shí)得到的便是穩(wěn)定的直流電壓，這使得開關(guān)電源產(chǎn)生大量的電磁干擾。開關(guān)電源主要在電壓、電流變化大的時(shí)候出現(xiàn)電磁干擾，這種干擾必然出現(xiàn)的，而且只能抑制或者減弱并不能徹底消除。這種干擾主要突出表現(xiàn)在開關(guān)管、三極管、高頻設(shè)備等上面。開關(guān)電路不僅僅是開關(guān)電源的核心，并且還是開關(guān)電源的主要電磁干擾源之一。它主要是由開關(guān)管和高頻變壓器組成的重要電子器件。而且開關(guān)電源在不同情況下容易產(chǎn)生高頻、傳導(dǎo)、共模等不同的干擾。

1.2 電磁干擾的傳輸

電磁干擾的傳輸方式有傳導(dǎo)傳輸和輻射傳輸兩種。在開關(guān)電源的開通與斷開產(chǎn)生的則是傳導(dǎo)傳輸干擾，而傳導(dǎo)干擾又有共模和差摸兩種干擾。差模干擾則是在電源正負(fù)之間產(chǎn)生的對(duì)稱性干擾；而共模則反之，是電源正負(fù)之間非對(duì)稱干擾。而輻射干擾是干擾信號(hào)通過某種介質(zhì)以電磁波的形式進(jìn)行干擾的傳播方式[3]。

2 開關(guān)電源的電磁干擾抑制技術(shù)

目前開關(guān)電源對(duì)于抗干擾的技術(shù)已經(jīng)取得前所未有的突破性成就，比如EMI抑制技術(shù)除了屏蔽、接地等常用技術(shù)。EMI濾波器技術(shù)、共模干擾源抑制技術(shù)等一些新技術(shù)也已經(jīng)趨于成熟，可以有效的解決目前的一些棘手的問題。這些新技術(shù)有利于我們國(guó)家的發(fā)展和未來前景。

電源濾波器高頻插入損耗的重要性：大多數(shù)人都認(rèn)為，傳導(dǎo)發(fā)射極限值的頻率上限為30MHZ，沒有必要對(duì)濾波器的高頻衰減提出要求。這是很多人的錯(cuò)誤理解，恰恰是因?yàn)榇嬖谶@種錯(cuò)誤的概念，使很多人在使設(shè)備電磁兼容滿足標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候繞了不少?gòu)澋溃⑶一ㄙM(fèi)了大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。

2.1 電源濾波技術(shù)

在濾波器的選用上面也得注意很多方面，比如耐壓性、額定電流、屏蔽和可靠性等等。并且從濾波器的安裝方面出發(fā)，安裝是否正確也是對(duì)插入損耗影響特別大；只有按照正確的安裝方法安裝恰當(dāng)才能起到預(yù)期濾波的效果，才能有效的達(dá)到預(yù)期效果。

2.2 電磁干擾屏蔽技術(shù)

抑制電磁干擾的另一種有效方法便是屏蔽。屏蔽一般分為靜電屏蔽和電磁屏蔽兩種。靜電屏蔽主要抑制靜電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)的干擾，電磁屏蔽則是預(yù)防交變磁場(chǎng)、電場(chǎng)以及交變電磁場(chǎng)的電磁干擾[4]這兩種有效的屏蔽已經(jīng)熟悉運(yùn)用于各個(gè)應(yīng)用成所。而且在某種特殊的情況下采用電磁干擾屏蔽技術(shù)能夠從根本上去抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁輻射干擾。比如一些經(jīng)常有大功率的損耗的需要安裝屏蔽在電源地板。在安裝時(shí)需要良好的絕緣片進(jìn)行絕緣，這樣做的目的是讓兩板上產(chǎn)生分布電容，在絕緣片在接地的情況下，直接斬?cái)嗔藗鞑サ耐緩?。有效的抑制了電磁干擾。

2.3 PCB技術(shù)的介紹

PCB技術(shù)主要包括了PCB布局、布線、接地三方面。PCB技術(shù)主要是減少了PCB的電磁輻射和PCB上電路的一系列干擾，而解決輻射干擾問題的關(guān)鍵是在于縮小通路的面積，開關(guān)電源元器件上則需要在布局上更加緊密分布排列電場(chǎng)和電磁。布線則必須增大線間距離，降低輸入阻抗采用靜電屏蔽來屏蔽電磁干擾。

2.4 接地技術(shù)概述

接地技術(shù)，顧名思義就是將系統(tǒng)某電接地導(dǎo)電。采用良好的接地一方面可以保護(hù)人身安全和設(shè)備完好，另一方面還可以非?？捎^的抑制電磁干擾。而如果讓接地和屏蔽有效的結(jié)合起來，便能解決大部分目前棘手的EMI問題。例如讓靜電屏蔽系統(tǒng)再接地便可以抑制電場(chǎng)的干擾；靜電系統(tǒng)不接地可能出現(xiàn)“負(fù)靜電屏蔽”效應(yīng)，所以接地還能有效避免“負(fù)靜電屏蔽”效應(yīng)的發(fā)生。接地還可以為電路回路中提供穩(wěn)定的參考電位。所以，為了系統(tǒng)的安全，生活中大部分都有接地的習(xí)慣。

3 結(jié)論

在電力電子線路中的電磁干擾問題中，始終較為復(fù)雜的情況困擾著我們。在歷史的道路中，經(jīng)過大家的研究和探討，有了很多進(jìn)步和成果。電磁干擾技術(shù)仍然是比較復(fù)雜的技術(shù)，在本文中主要對(duì)電子設(shè)備中的開關(guān)電源電磁干擾技術(shù)進(jìn)行了探討，介紹了傳輸?shù)膸追N途徑和抑制電磁干擾技術(shù)的方法。而其他電子設(shè)備中的電磁干擾、輻射等問題也值得深入探討。

參考文獻(xiàn)：

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[2]白麗華.開關(guān)電源的干擾及其抑制[J].科技信息，2013（10）.

[3]卞榮.開關(guān)電源電磁干擾的研究及其 EMI 濾波器設(shè)計(jì)建議[J].科學(xué)與財(cái)富，2014（4）.

[4]胡義貴.芻議開關(guān)電源的干擾問題[J].科技探索，2012（12）.

作者簡(jiǎn)介：劉永峰（1979），男，大豐人，漢族，大學(xué)本科，中學(xué)一級(jí)職稱，研究方向：電子應(yīng)用。