引言  

　　開關(guan) 電源廣泛應用於(yu) 計算機及外圍設備、通信、自動控製、家用電器等領域，具有功耗低、效率高、體(ti) 積小等顯著優(you) 點，是目前最普遍應用於(yu) 電子設備中的一種電源裝置。 

　　開關(guan) 電源的突出缺點是產(chan) 生極強的電磁幹擾（EMI）。EMI信號經傳(chuan) 導和輻射會(hui) 汙染電磁環境，影響電網和發電係統的工作效率，幹擾通信設備和電子產(chan) 品，是公認的電力公害。 

　　本文將結合開關(guan) 電源產(chan) 生EMI的原理，提供濾波抑製的具體(ti) 方法，幫助大家有效解決(jue) 電磁幹擾問題。 

　　開關(guan) 電源的基本工作原理 

　　開關(guan) 電源主要通過整流器與(yu) 電力網相連接，將市電直接整流濾波成為(wei) 直流高壓，然後通過逆變器轉換成低壓的高頻交流電，再經過二次整流和濾波變成所需要的直流低電壓。如圖1所示。 

　　圖1 開關(guan) 電源的結構框圖 

　　開關(guan) 電源產(chan) 生EMI的原理 

　　開關(guan) 電源產(chan) 生EMI的原因較多，其中由基波整流器產(chan) 生的電流高次諧波幹擾和變壓器型功率轉換電路產(chan) 生的尖峰電壓幹擾是主要原因。 

　　基波整流器的整流過程是產(chan) 生電流諧波的常見原因 

　　一次整流回路的諧波幹擾 

　　工頻正弦波電流通過全波整流電路的整流二極管後變成單向脈衝(chong) 電流，此電流可分解為(wei) 直流分量和一係列不同頻率的交流分量之和。利用傅立葉變換得： 

　　其中Im是正弦電流的峰值 

　　實驗表明，諧波（特別是高頻諧波）會(hui) 沿著輸電線路產(chan) 生傳(chuan) 導幹擾和輻射幹擾，一方麵使其前端電源波形發生畸變，另一方麵通過電源線產(chan) 生輻射幹擾。 

　　二次整流電路的諧波幹擾 

　　整流二極管在正向導通時，PN結的電荷被積累。因為(wei) 二極管工作在高頻通斷狀態，當二極管加反向電壓時，積累的電荷不能立即消失，從(cong) 而產(chan) 生反向浪湧電流。由於(yu) 線路存在分布電容、電感，高頻浪湧電流流過時產(chan) 生高頻振蕩，因此這些騷擾頻譜豐(feng) 富。 

　　變壓器電路產(chan) 生的諧波 

　　變壓器型功率轉換電路用以實現變壓、變頻以及完成輸出電壓調整，是開關(guan) 穩壓電源的核心，主要由開關(guan) 管和高頻變壓器組成。它生產(chan) 的尖峰電壓是一種有較大幅度的窄脈衝(chong) ，其頻率較寬且諧波比較豐(feng) 富。產(chan) 生這種脈衝(chong) 幹擾的主要原因是： 

　　1. 開關(guan) 管的負載是高頻變壓器的初級線圈，是感性負載。當開關(guan) 管導通時，級線圈中會(hui) 產(chan) 生很大的尖峰脈衝(chong) 電壓，形成幹擾。 
　　2. 當開關(guan) 管關(guan) 斷時，高頻變壓器線圈中產(chan) 生電動勢e=-Ldi/dt，存儲(chu) 在電感中的能量和集電極的電阻、電容形成阻尼振蕩，疊加在關(guan) 斷電壓上，形成關(guan) 斷電壓尖峰。該諧波電壓通過電線不僅(jin) 會(hui) 影響變壓器的初級線圈，還會(hui) 返回配電係統，造成電網諧波幹擾。 
　　3. 由高頻變壓器的初級線圈、開關(guan) 管和濾波電容構成的高頻開關(guan) 電流回路可能產(chan) 生較大的輻射幹擾。同時，若濾波電容的濾波不足或高頻特性不好，則高頻電流通過一次整流回路以差模幹擾的方式進入電網。諧波引發的問題很多，會(hui) 引起變壓器的損耗增加，造成電容器的過載故障，引起電力係統功率因數降低等，危害很大。 

       抑製開關(guan) 電源EMI的濾波措施 

　　幹擾信號從(cong) 電源輸入端注入到公共電網，形成傳(chuan) 導騷擾。傳(chuan) 導幹擾信號，可分為(wei) 差模和共模兩(liang) 種形式。  

　　差模幹擾在兩(liang) 導線之間傳(chuan) 輸，屬於(yu) 對稱性幹擾；共模幹擾在導線與(yu) 地（機殼）之間傳(chuan) 輸，屬於(yu) 非對稱性幹擾。  

　　差模幹擾幅度小、頻率低、所造成的幹擾較小；共模幹擾幅度大、頻率高，還可以通過導線產(chan) 生輻射，所造成的幹擾較大。