开关电源是现代电子设备中不可缺少的电源,其高效率、小体积、高可靠性等优点受到广泛应用,但也存在产生电磁干扰的问题。那么,开关电源产生电磁干扰的具体原因是什么呢?如何才能有效地抑制这种干扰呢?
首先,开关电源产生电磁干扰的主要原因在于其本身的工作原理。开关电源是通过将输入电压经由变换器变换为特定频率及脉宽的直流电压输出,但在输出过程中,高速开关操作产生的电磁脉冲却会引发较强的电磁干扰。这些电磁干扰通过导线、电源线、接地等路径传递到其他设备或进入电源本身,据统计,开关电源产生的电磁干扰使用中会占20%~30%。
其次,针对开关电源产生电磁干扰的问题,抑制方法主要有以下几种:
1. 采用低干扰元器件
采用采用低干扰元器件和合理的布局设计。例如,多层印制板的用于开关电源的输入滤波电容器尽可能选择全塑壳和陶瓷制品,这些元器件的电感值越大、低失真、低寄生参数,都有利于抑制电磁干扰。
2. 合理布线
布局合理,将信号线、控制线、电源线和地线远离并且尽量不平行,以减小互感作用,从而降低电磁干扰的产生。这里顺便提一下,若能在电源输出端增加一定的滤波电路以提高输出的纯净度也有利于电磁干扰抑制。
3. 选择低emi开关元器件
采用低emi开关元器件如低emi mosfet、低emi磁芯电感、低emi变压器等。
为了保障电子产品的可靠性,控制开关电源的电磁干扰,缩小电磁干扰范围或者降低电磁干扰水平是至关重要的措施。在开关电源的设计和制造过程中使用正确有效的方法来抑制电磁干扰,是确保电子产品质量和产品性能的关键要素。