电源适配器干扰的抑制

电源适配器干扰的抑制

开关电源适配器的优点是功耗低，变换效率高，体积小，重量轻，但由于开关电源始终工作在高频率状态，所以会产生很多高频谐波成分，而这些高频谐波成分经过电路、空间辐射到输出电路及空间，及易干扰其他设备的正常工作。比如一些AV类产品，显示屏的画面会出现条纹干扰、音频里会有电流声，影响到产品的正常使用效果。

开关电源的干扰分为电磁辐射干扰（EMI）和射频干扰（RFI）.

下面我们来分析一下开关电源适配器干扰的产生原因：

1.开关MOS管是开关工作状态，会产生干扰

开关电源适配器中的功率MOS管工作在开关状态，由于是通、断状态会产生较大的脉冲电压和脉冲电流，而脉冲电流和脉冲电压中含有高次谐波。同时开关MOS管导通时，由于开关电源变压器漏感和输出整流二极管的恢复特性形成的电磁振荡，在二极管上产生浪涌电压，开关管截止时，高频变压器各绕组漏感引起的电流突变，也会产生浪涌电压，这些都将会成为噪声干扰源。

2.高频变压器产生的干扰

   高频变压器绕组中电流形成的磁通，大部分将通过高导磁率的磁芯，但仍有少部分通过绕组与间隙辐射出去，成为所谓的漏磁通，这些漏磁通将形成电磁感应干扰。

3.由整流滤波电容产生的干扰

   开关电源适配器设计中，在市电输入的电路前端，有高压220VAC整流滤波电路,整流二极管的导通角很小，整流电流的峰值很大，这种脉冲状的整流电流也会产生干扰。

4.由肖特基二极管的恢复特性产生的干扰

二极管进行高频整流时，由于存在结电容，在反向恢复期间会引起高频衰减振荡而产生干扰。开关电源适配器产生的尖峰干扰和谐波量，通过开关电源的输入与输出电路传播出去而形成的干扰称为传导干扰；而谐波和寄生振荡能量通过输入与输出电路传播时，都会在空间产生电场和磁场，这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。消除这种干扰既可以通过吸收回路实现，也可以通过谐振开关技术实现。

开关电源适配器干扰的抑制

对干扰的抑制一直是开关电源设计工程师考虑的问题，随着国际标准对开关电源产品的指标要求越来越高，对开关电源干扰的抑制技术成为电源行业研究的热点之一。

a.采用屏蔽措施

采用屏蔽技术可以有效的抑制开关电源的电磁辐射干扰。为了抑制开关电源的辐射，可*按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩或者散热片，而后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连为一体，就能对电磁辐射进行有效的屏蔽。

b.抑制干扰发生源的电平

干扰来源于电压、电流的急剧变化过程，是有功率开关管、整流二极管与周围电路引起的。为此用尽量降低电压与电流波形的变化率。利用吸收电路可以降低浪涌电压，并减小开关电源变压器的漏感。

c.利用RC吸收回路抑制干扰

RC、RCV吸收回路可以起到减小脉冲电流、电压变化率的效果，改善开关电源电路的工作条件，从而减少干扰。

d.采用接地措施

在电路设计中应遵循“一点接地”的原则，如果形成多点接地，会出现闭合的接地环路，当磁力线穿过该回路时就会形成磁感应噪声。 在低频电路和高频电路共存的电路系统中，应分别将低频、高频电路、功率电路的接地线端单独连接后，再连接到公共的参考点。

e.利用LC抑制电路抑制干扰

利用LC抑制回路可以起到电源供电输入侧与开关电源侧干扰信号的双向抑制作用，共模抑制电感并联上抑制电容后，就组成一个LC抑制回路。

电源适配器的干扰抑制方法有很多种，目前通过了CE-EMC,FCC认证测试的电源适配器，基本能够解决设备配套中遇到的电磁干扰问题；只有极少数的设备出现不兼容，需要做特殊的干扰抑制处理。