摘 要：在开关电源的运用使用中，因为各种原因而产生电磁干扰，产生诸多不良影响。为尽量避免电磁干扰影响，对其抑制方法的研究非常必要。本文从开关电源的电磁干扰的主要特点、产生原因等方面，对开关电源的电磁干扰进行了系统整理，对相应的抑制技术进行了简析，以助于全面了解、解决开关电源的电磁干扰方面的相关问题。
关键词：开关电源，电磁干扰，抑制，综述
0 引言
随着电子信息技术的进步，开关电源也得到了相应更新与普及。因为其具有控制效率高、稳定性好等优点，开关电源已然广泛运用于各个领域。然而，在实际使用过程中，不仅要求开关电源应该具有很高的稳定性，它还需要有很强的安全性。但在实际使用过程中，开关电源极易受到电磁干扰。如果不采取措施加以抑制，将会影响电网、通信设备和各种电子产品的正常使用。所以研究开关电源电磁干扰的一些问题和抑制方法是非常必要的。
1 电磁干扰的含义及其危害
1.1 电磁干扰的含义
电磁干扰(Electromagnetic Interference)，简称EMI，是指所有在传导过程中或者在有电磁场中伴随着电压、电流的作用而引起的电子装置、设备或系统性能下降甚至失效，还有可能对生命或无生命物质产生损害的电磁现象。几乎每一种设备都可以产生电磁干扰信号，而且对此干扰信号都很敏感。
从传导途径来看，电磁干扰信号既可以通过载流导体进行传输，又可以电磁辐射的形式辐射出来，因此电磁干扰可以分为传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰产生的原因是由于电子系统内部的各个模块区域之间存在者各种导线连线，这样就有可能使得其中一个个模块区域的电磁能量沿着这类导线连线传输到其它的模块区域，从而相互之间造成干扰。而辐射干扰指的是干扰源通过空间把其信号耦合到另一个电网络上。作为干扰源的电路、输入输出信号的电路和控制电路等部分的导线以及干扰源的外壳在一定情况下，如流过高频电流时，可作为接收天线或辐射天线。
1.2 电磁干扰的危害
电磁干扰造成的危害有众多，例如电磁干扰会使电子装置的有效性能造成一定的损失或使电子装置的技术指标下降。除此之外还有多种形式会给人类生活以及社会发展带来危害。
1.2.1 降低技术性能指标
在电磁干扰的作用下电信号会发生畸变甚至失真，在有线和无线电话通信中会降低语音的清楚程度，严重时甚至会使信号完全被电磁干扰淹没。在一些图像显示系统中，电磁干扰的存在会降低图像的清晰度，而严重的情况下则会使图像无法辨认。在数字系统中，由于电磁干扰的存在，数字系统的误码率会增大，进而降低信息的可靠性，严重时会发生错误甚至是信息丢失。对于指针式仪表，由于电磁干扰的存在会使指针产生抖动或乱摆，进而发生示数错误，使系统的使用功能受到影响。在自动控制系统中，在受到电磁干扰时，可能出现失控或误动作，使控制系统的有效性和可靠性降低，并危及安全。
1.2.2 误燃、误爆
电磁干扰会增加电气设备的附加损耗，会使设备发热增加，并且电磁感应产生的电压会使金属之间出现飞弧或电火花，极易引燃该处的易燃气体。在某些装有易燃液(气)体的容器、管道内发生静电放电也可能引发误燃。在装有电爆装置的系统中，由于电磁干扰的存在而产生误传导的电流若误施加到电爆装置上时，就可能发生误爆。
1.2.3 电磁泄密
电磁干扰中含有大量信息。现代侦测系统很容易从电磁干扰中得到重要信息。电磁干扰辐射可能造成政治、军事、经济和工业等保密信息的泄密。
1.2.4 电磁辐射
电磁波作用到人体或动植物体上会产生极大的危害。并且电磁辐射能够引发多种疾病，当电磁辐射达到一定程度时会加速人体的癌细胞增殖。还有研究专家指出电磁辐射可能会扰乱鸟类和昆虫的方向感和运动，并影响植物的新陈代谢。
2 电磁干扰产生的原因
2.1 高频变压器产生的电磁干扰
通常变压器初级线圈、开关管及滤波电容是高频开关电源的主要组成部分。高频开关电源工作期间，易出现高频开关电流环路，并在环路中出现一定量级的空间辐射。如果电容量不足或者电容滤波性能存在瑕疵，则高频电流会在电容高频阻抗的作用下传输至交流电源，从而引发传导电磁干扰现象，不利于开关电源的正常工作。
2.2 开关管形成的电磁干扰
开关管是开关电源中至关重要的部件，电磁干扰易在开关管中形成。开关电源主要是通过开关管的整流作用来进一步提高开关电力的频率，随后在整流谐波的作用下实现电路中电路进程的处理，并确保直流稳定电压的正常输出。通常传统电压开关存在较短的启动时间，通过小电荷的功率管实现小电荷的存储，但是会在开关管动作期间形成较强的谐波干扰。此外，断开、连接及切换高频电压期间，会形成高频电流，进而导致电流干扰，使开关电源无法可靠工作。
2.3 整流电路形成的电磁干扰
整流电路是开关电源电路中的重要组成部分。接通整流电路后，其中的二极管会正向导通，二极管两端的电压会显著上升，二极管的PN结电荷会大量累积，会在一定程度上增加正向电流的数值。同时，随着变压器次级线圈开关管高频率的转换，会在极短时间内导致二极管的 PN 结出现高频率变化，引发电路电流反转现象，导致高频电流出现较大程度的衰减和振荡，进而造成电磁干扰现象，不利于开关电源工作稳定性的提升。
2.4 交流输入回路形成的干扰
当无工频变压器开关电源的输入端整流管处于反向恢复状态时，会形成高频衰减振荡，进而造成干扰问题。此外，通常开关电源工作期间，谐波干扰和尖峰干扰能量会通过输入线路和输出线路逐渐向外扩散，由此形成的干扰类型被称为传导干扰。
3 目前已有的抑制干扰的手段
电磁干扰的形成主要要从干扰源头、中间传播和受端设备入手，抑制电磁干扰一般运用屏蔽、接地和滤波等手段。
3.1 屏蔽
采取“屏蔽”的方式能很有效地抑制电磁辐射对开关电源的干扰。为了抑制电磁干扰的影响在其他电子设备和开关电源所产生的辐射,屏蔽盖可以通过模仿的方法处理磁场屏蔽,然后系统的底盘可以与整个屏蔽和地面覆盖有效屏蔽电磁场作为一个整体。开关电源中，产生电磁干扰的元器件一般是变压器、电感器以及各种功率器件，对于这些元器件的电磁屏蔽，可以使用铜板或者铁板围绕起来，从而削弱其产的电磁干扰。对于容易受到电磁干扰的元器件也可以采用相同的办法进行屏蔽。另外，还可以通过整体屏蔽的方法，使用强导电性的材料把开关电源整体都围绕起来，从而防止其中产生的电磁干扰向外扩散。
3.2 接地
地面与电源的某些部分的连接也可以起到抑制干扰的作用。例如，变化电场的干扰可以利用静电屏蔽层接地来抑制;电磁屏蔽用的导体原则上可以不接地，但不接地的屏蔽导体通常会增强静电耦合而产生一种叫做“负静电屏蔽”的效应，所以接地更好一些，如此电磁屏蔽就能同时发挥静电屏蔽的作用了。
3.3 滤波
滤波也是抑制传导干扰的一种很广为应用的办法。例如，将滤波器连接到电源输入端，可以抑制开关电源从电网产生的干扰，也可以抑制电网噪声对电源的破坏。
不仅电子设备自身的正常工作会受到电磁干扰的影响，而且其它电子设备的正常工作也会受到影响，因此电磁兼容
性是电子设备设计中必须考虑的问题。只有对电磁干扰产生的原因进行充分的分析和认识，然后采取相应的抗干扰措施，方可保证电子设备和电子系统正常工作。
4 结语
在实际的生产和生活过程中，开关电源因其强大的实用性，可靠性而被广泛运用。然而，在断开、连接及切换高频电压期间，会形成高频电流，进而导致电磁干扰，使开关电源无法可靠工作。这种现象对电气设备的安全稳定运行有很大影响，因此我们应该对这一系列现象进行有效的研究。通过多种有效的、有针对性的开关电源电磁干扰抑制方法可以有效地降低开关电源的电磁干扰。这样也大大提高了电气设备在实际使用过程中的稳定性和可靠性，增加了电气设备的实用效率。——论文作者：范宇辉 1 李姝锋 1 董寅峰 1 戴滔 1 刘泽辰 1
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