開(kāi)關(guān)電源與線性穩(wěn)壓電源相比，具有功耗小、效率高、體積小、重量輕、穩(wěn)壓范圍寬等許多優(yōu)點(diǎn)，己被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備、通信、自動(dòng)控制、家用電器等領(lǐng)域。但開(kāi)關(guān)電源的突出缺點(diǎn)是能產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾(EMI)。EMI信號(hào)既具有很寬的頻率范圍，又有一定的幅度，經(jīng)傳導(dǎo)和輻射后會(huì)污染電磁環(huán)境，對(duì)通信設(shè)備和電子產(chǎn)品造成干擾。如果處理不當(dāng)，開(kāi)關(guān)電源本身就會(huì)變成一個(gè)騷擾源。目前，電子產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)日益受到重視，抑制開(kāi)關(guān)電源的EMI，提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量，使之符合EMC標(biāo)準(zhǔn)，已成為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。本文就高頻開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中的電磁兼容性問(wèn)題進(jìn)行了探討。

　　1 開(kāi)關(guān)電源的組成及工作原理

　　1.1 組成

　　開(kāi)關(guān)電源的組成，它由以下幾個(gè)部分組成：

　　1)主電路 包括輸入濾波器、整流與濾波、逆變、輸出整流與濾波;

　　2)控制與保護(hù)電路;

　　3)檢測(cè)與顯示電路 除了提供保護(hù)電路所需的各種參數(shù)外，還提供各種顯示數(shù)據(jù);

　　4)輔助電源。

　　1.2 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源原理

　　開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路的開(kāi)關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開(kāi)，在K接通時(shí)，輸入電源Vin通過(guò)K和濾波電路供電給負(fù)載RL，當(dāng)K斷開(kāi)時(shí)，輸入電源Vin便中斷了能量的提供。可見(jiàn)，輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的，為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲(chǔ)能裝置，在開(kāi)關(guān)接通時(shí)將一部份能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，向負(fù)載釋放。由儲(chǔ)能電感L、濾波電容C2和續(xù)流二極管D組成的電路，就具有這種功能。在AB間的電壓平均值VAB可用式(1)表示。

　　VAB=Vinton/T=DVin　　(1)

　　式中：ton為K導(dǎo)通時(shí)間;

　　T為K工作周期;

　　D為占空比，D=ton/T。

　　由式(1)可知，改變D，即可改變VAB。因此，隨著負(fù)載及輸入電源電壓的變化調(diào)整D便能使輸出電壓Vo維持不變。這種控制方法稱為時(shí)間比率控制(Time Ratio Control,縮寫(xiě)為T(mén)RC)。按TRC原理，它有3種方式：

　　1)脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，縮寫(xiě)為PWM) 其開(kāi)關(guān)周期恒定，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)改變占空比的方式;

　　2)脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulation，縮寫(xiě)為PFM) 導(dǎo)通脈沖寬度恒定，通過(guò)改變開(kāi)關(guān)工作頻率來(lái)改變占空比的方式;

　　3)混合調(diào)制 導(dǎo)通脈沖寬度和開(kāi)關(guān)工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的結(jié)合。

　　2 開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理

　　開(kāi)關(guān)電源之所以是一個(gè)很強(qiáng)的電磁騷擾源，來(lái)源于高頻通斷的開(kāi)關(guān)器件和輸出整流二極管，以及脈沖變壓器及濾波電感等。

　　2.1 開(kāi)關(guān)管與整流管

　　開(kāi)關(guān)管、整流管高頻通斷時(shí)所產(chǎn)生的dv/dt、di/dt是具有較大輻度的脈沖，頻帶較寬且諧波豐富，是一個(gè)很強(qiáng)的騷擾源。

　　2.2 高頻變壓器

　　開(kāi)關(guān)管負(fù)載為高頻變壓器初級(jí)線圈，在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通瞬間，初級(jí)線圈產(chǎn)生很大的涌流，并出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓;在開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)瞬間，由于初級(jí)線圈的漏磁通，致使一部分能量沒(méi)有傳輸?shù)酱渭?jí)線圈，而是通過(guò)集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰的衰減振蕩，疊加在關(guān)斷電壓上，形成關(guān)斷電壓尖峰，產(chǎn)生與初級(jí)線圈接通時(shí)一樣的磁化沖擊電流瞬變，這個(gè)噪聲會(huì)傳導(dǎo)到輸入、輸出端，形成傳導(dǎo)騷擾，重者有可能擊穿開(kāi)關(guān)管。

　　另外，高頻變壓器初級(jí)線圈、開(kāi)關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開(kāi)關(guān)電流環(huán)路可能會(huì)產(chǎn)生較大的空間輻射，形成輻射騷擾。如果電容濾波容量不足或高頻特性不好，電容上的高頻阻抗會(huì)使高頻電流以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中形成傳導(dǎo)騷擾。需要注意的是，二極管整流電路產(chǎn)生的電磁騷擾中，整流二極管反向恢復(fù)電流的|di/dt|遠(yuǎn)比續(xù)流二極管反向恢復(fù)電流的|di/dt|大得多。作為電磁騷擾源來(lái)研究，整流二極管反向恢復(fù)電流形成的騷擾強(qiáng)度大，頻帶寬。但是，整流二極管產(chǎn)生的電壓跳變遠(yuǎn)小于功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的電壓跳變。因此，不計(jì)整流二極管產(chǎn)生的|dv/dt|和|di/dt|的影響，而把整流電路當(dāng)成電磁騷擾耦合通道的一部分來(lái)研究也是可以的。

　　2.3 雜散參數(shù)影響耦合通道的特性

　　在傳導(dǎo)騷擾頻段(<30MHz)，多數(shù)開(kāi)關(guān)電源騷擾的耦合通道是可以用電路網(wǎng)絡(luò)來(lái)描述的。但是，在開(kāi)關(guān)電源中的任何一個(gè)實(shí)際元器件，如電阻器、電容器、電感器乃至開(kāi)關(guān)管、二極管都包含有雜散參數(shù)，且研究的頻帶愈寬，等值電路的階次愈高，因此，包括各元器件雜散參數(shù)和元器件間的耦合在內(nèi)的開(kāi)關(guān)電源的等效電路將復(fù)雜得多。在高頻時(shí)，雜散參數(shù)對(duì)耦合通道的特性影響很大，分布電容的存在成為電磁騷擾的通道。另外，在開(kāi)關(guān)管功率較大時(shí)，集電極一般都需加上散熱片，散熱片與開(kāi)關(guān)管之間的分布電容在高頻時(shí)不能忽略，它能形成面向空間的輻射騷擾和電源線傳導(dǎo)的共模騷擾。

　　3 電磁兼容設(shè)計(jì)

　　3.1 輸入端濾波器的設(shè)計(jì)

　　開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲包含共模噪音和差模噪音。共模干擾是由于載流導(dǎo)體與大地之間的電位差產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是兩條線上的雜訊電壓是同電位同向的;而差模干擾則是由于載流導(dǎo)體之間的電位差產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是兩條線上的雜訊電壓是同電位反向的。通常，線路上干擾電壓的這兩種分量是同時(shí)存在的。為此應(yīng)在電源輸入端加濾波器，濾波器阻抗應(yīng)與電源阻抗失配，失配越厲害，實(shí)現(xiàn)的衰減越理想，得到的插入損耗特性就越好。也就是說(shuō)，如果噪音源內(nèi)阻是低阻抗的，則與之對(duì)接的EMI濾波器的輸入阻抗應(yīng)該是高阻抗(如電感量很大的串聯(lián)電感);如果噪音源內(nèi)阻是高阻抗的，則EMI濾波器的輸入阻抗應(yīng)該是低阻抗(如容量很大的并聯(lián)電容)。由于線路阻抗的不平衡，兩種分量在傳輸中會(huì)互相轉(zhuǎn)變，情況十分復(fù)雜。典型的EMI濾波器包含了共模雜訊和差模雜訊兩部分的抑制電路。

　　差模抑制電感L1，L2 100～130μH;

　　共模抑制電容Cy1，Cy2 <10000pF;

　　共模抑制電感L 15～25mH。

　　插入損耗的定義所示，當(dāng)沒(méi)接濾波器時(shí)，信號(hào)源輸出電壓為V1，當(dāng)濾波器接入后，在濾波器輸出端測(cè)得信號(hào)源的電壓為V2。若信號(hào)源輸出阻抗與接收機(jī)輸入阻抗相等，都是50Ω，則濾波器的插入損耗為

　　設(shè)計(jì)時(shí)，必須使共模濾波電路和差模濾波電路的諧振頻率明顯低于開(kāi)關(guān)電源的工作頻率，一般要低于10kHz，即

　　在實(shí)際使用中，由于設(shè)備所產(chǎn)生的共模和差模的成分不一樣，所以，濾波電路可適當(dāng)增加或減少濾波元件。具體電路的調(diào)整一般要經(jīng)過(guò)EMI試驗(yàn)后才能有滿意的結(jié)果，安裝濾波電路時(shí)一定要保證接地良好，并且輸入端和輸出端要良好隔離，否則，起不到濾波的效果。

　　3.2 輻射EMI的抑制措施

　　要降低輻射干擾，可應(yīng)用電壓緩沖電路，如在開(kāi)關(guān)管兩端并聯(lián)RCD緩沖電路，或電流緩沖電路，如在開(kāi)關(guān)管的集電極上串聯(lián)20～80μH的電感。

　　功率開(kāi)關(guān)管的集電極是一個(gè)強(qiáng)騷擾源，開(kāi)關(guān)管的散熱片應(yīng)接到集電極上，以確保集電極與散熱片之間由于分布電容而產(chǎn)生的電流流入主電路中。為減少散熱片和機(jī)殼之間的分布電容，散熱片應(yīng)盡量遠(yuǎn)離機(jī)殼，如有條件的話，可采用有屏蔽措施的散熱片。整流二極管應(yīng)采用恢復(fù)電荷小，且反向恢復(fù)時(shí)間短的，如肖特基管，最好是選用反向恢復(fù)呈軟特性的。另外，在肖特基管兩端套磁珠和并聯(lián)RC吸收網(wǎng)絡(luò)均可減少干擾，電阻、電容的取值可為幾Ω和數(shù)千pF，電容引線應(yīng)盡可能短，以減少引線電感。

　　負(fù)載電流越大，二極管反向恢復(fù)的時(shí)間也越長(zhǎng)，則尖峰電流的影響也越大。采用多個(gè)二極管并聯(lián)來(lái)分擔(dān)，可以降低短路尖峰電流的影響。

　　開(kāi)關(guān)電源必須屏蔽，采用模塊式全密封結(jié)構(gòu)，一般用1mm以上厚度的鍍鋅鋼板，屏蔽層必須良好接地。在高頻脈沖變壓器初、次級(jí)之間加一屏蔽層并接地，可以抑制干擾的電場(chǎng)耦合。將高頻脈沖變壓器、輸出濾波電感等磁性元件加上屏蔽罩，可以將磁力線限制在磁阻小的屏蔽體內(nèi)。

　　例如,對(duì)輻射干擾超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值20dB的某開(kāi)關(guān)電源，采用了如下一些在實(shí)驗(yàn)室容易實(shí)現(xiàn)的措施進(jìn)行了改進(jìn)：

　　1)在所有整流二極管兩端并聯(lián)470pF電容;

　　2)在開(kāi)關(guān)管G極的輸入端并聯(lián)50pF電容，與原有的39Ω電阻形成一RC低通濾波器;

　　3)在各輸出濾波電容(電解電容)上并聯(lián)0.01μF電容;

　　4)在整流二極管管腳上套一小磁珠;

　　5)改善屏蔽體的接地。

　　經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)后，該電源就可以通過(guò)輻射干擾測(cè)試的限值要求。

　　3.3 傳導(dǎo)騷擾的解決方法

　　開(kāi)關(guān)電源的傳導(dǎo)騷擾通過(guò)輸入電源線向外傳播，既有差模騷擾、又有共模騷擾。傳導(dǎo)騷擾的測(cè)試頻率范圍為0.15～30MHz。

　　電源端口頻率范圍/MHz準(zhǔn)峰值dB/μV平均值dB/μV

　　A級(jí)0.15～0.57966

　　0.5～307360

　　B級(jí)0.15～0.56656

　　0.5～55646

　　5～306050

　　在0.15～1MHz的頻率范圍內(nèi)，騷擾主要以共模的形式存在，在1～10MHz的頻率范圍內(nèi)，騷擾的形式是差模和共模共存，在10MHz以上，騷擾的形式主要以共膜為主。差模騷擾的產(chǎn)生主要是由于開(kāi)關(guān)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)，流過(guò)電源線的電流線性上升，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)電流突變?yōu)榱?，因此，流過(guò)電源線的電流為高頻的三角脈動(dòng)電流，含有豐富的高頻諧波分量，隨著頻率的升高，該諧波分量的幅度越來(lái)越小，因此差模騷擾隨頻率的升高而降低，輸出回路的濾波電路如圖8所示，電容C5與電感L3組成低通濾波器，差模傳導(dǎo)騷擾主要存在低頻率段。

　　產(chǎn)生共模騷擾的主要原因是電源與大地(保護(hù)地)之間存在分布電容，電路中方波電壓的高頻諧波分量通過(guò)分布電容傳入大地，與電源線構(gòu)成回路，產(chǎn)生共模騷擾。如圖8所示，L、N為電源輸入，C1、C2、C3、C4、C5、L1、L2組成輸入EMI濾波器，DB1為整流橋，VT2為開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)管安裝在散熱器上時(shí)，開(kāi)關(guān)管的D極與散熱器相連，與散熱器之間形成一個(gè)耦合電容，如圖8中的C7所示，VT2工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，其D極的電壓為高頻方波，方波的頻率為開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率，方波中的各次諧波就會(huì)通過(guò)耦合電容、L、N電源線構(gòu)成回路，產(chǎn)生共模騷擾。電源與大地的分布電容比較分散，難以估算，但從圖8來(lái)看，VT2的D極與散熱器之間耦合電容的作用最大，從DB1到電感L3之間的電壓為100Hz，而從L3到VD1和VT2的D極之間的連線的電壓均為方波電壓，含有大量的高次諧波。其次L3的影響也比較大，但L3與機(jī)殼的距離比較遠(yuǎn)，分布電容比開(kāi)關(guān)管和散熱器之間的耦合電容小得多，因此，我們主要考慮開(kāi)關(guān)管與散熱器之間的耦合電容。

　　3.4 接地技術(shù)的應(yīng)用

　　"接地"有設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)接地和設(shè)備接大地，兩者概念不同，目的也不同。"地"的經(jīng)典定義是"作為電路或系統(tǒng)基準(zhǔn)的等電位點(diǎn)或平面"。

　　3.4.1 設(shè)備的信號(hào)接地

　　設(shè)備的信號(hào)接地，可能是以設(shè)備中的一點(diǎn)或一塊金屬來(lái)作為信號(hào)的接地參考點(diǎn)，它為設(shè)備中的所有信號(hào)提供了一個(gè)公共參考電位。在這里介紹浮地和混合接地，另外，還有單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地。

　　1)浮地采用浮地的目的是將電路或設(shè)備與公共接地系統(tǒng)，或可能引起環(huán)流的公共導(dǎo)線隔離開(kāi)來(lái)。浮地還可以使不同電位間的電路配合變得容易。實(shí)現(xiàn)電路或設(shè)備浮地的方法有變壓器隔離和光電隔離。浮地的最大優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能好。浮地的缺點(diǎn)是由于不與公共地相連，容易在兩者間造成靜電積累，當(dāng)電荷積累到一定程度后，可能引起劇烈的靜電放電，而成為破環(huán)性很強(qiáng)的騷擾源。一個(gè)折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個(gè)阻值很大的泄放電阻，用以釋放所積累的電荷。注意控制釋放電阻的阻抗，太低的阻抗會(huì)影響設(shè)備泄漏電流的合格性。

　　2)混合接地混合接地使接地系統(tǒng)在低頻和高頻時(shí)呈現(xiàn)不同的特性，這在寬帶敏感電路中是必要的。電容對(duì)低頻和直流有較高的阻抗，因此能夠避免兩模塊之間的地環(huán)路形成。當(dāng)將直流地和射頻地分開(kāi)時(shí)，將每個(gè)子系統(tǒng)的直流地通過(guò)10～100nF的電容器接到射頻地上，這兩種地應(yīng)在一點(diǎn)有低阻抗連接起來(lái)，連接點(diǎn)應(yīng)選在最高翻轉(zhuǎn)速度di/dt信號(hào)存在的點(diǎn)。

　　3.4.2 設(shè)備接大地

　　在工程實(shí)踐中，除認(rèn)真考慮設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)接地外，通常還將設(shè)備的信號(hào)地，機(jī)殼與大地連在一起，以大地作為設(shè)備的接地參考點(diǎn)。設(shè)備接大地的目的是：

　　1)保證設(shè)備操作人員人身的安全;

　　2)泄放機(jī)箱上所積累的電荷，避免電荷積累使機(jī)箱電位升高，造成電路工作的不穩(wěn)定;

　　3)避免設(shè)備在外界電磁環(huán)境的作用下使設(shè)備對(duì)大地的電位發(fā)生變化，造成設(shè)備工作的不穩(wěn)定。

　　由此可見(jiàn)，設(shè)備接大地除了是對(duì)人員安全、設(shè)備安全的考慮外，也是抑制騷擾發(fā)生的重要手段。

　　3.5 屏蔽技術(shù)

　　抑制開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生騷擾輻射的又一種方法是屏蔽，目的是切斷電磁波的傳播途徑，用電磁屏蔽的方法解決電磁干擾問(wèn)題不會(huì)影響電路的正常工作。它用電導(dǎo)率良好的材料對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽，用磁導(dǎo)率高的材料對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽。為了防止脈沖變壓器的磁場(chǎng)泄露，可利用閉合環(huán)形成磁屏蔽，另外，還要對(duì)整個(gè)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行電場(chǎng)屏蔽。屏蔽應(yīng)考慮散熱和通風(fēng)問(wèn)題，屏蔽外殼上的通風(fēng)孔最好為圓形多孔，在滿足通風(fēng)的條件下，孔的數(shù)量可以多，每個(gè)孔的尺寸要盡可能小。接縫處要焊接，以保證電磁通路的連續(xù)性，如果采用螺釘固定，注意螺釘間距要短。屏蔽外殼的引入、引出線處要采取濾波措施，否則，這些會(huì)成為騷擾發(fā)射天線，嚴(yán)重降低屏蔽效果。若對(duì)電場(chǎng)屏蔽，屏蔽外殼一定要接地，否則，將起不到屏蔽效果;若對(duì)磁場(chǎng)屏蔽，屏蔽外殼則不需接地。對(duì)非嵌入的外置式開(kāi)關(guān)電源的外殼一定要進(jìn)行電場(chǎng)屏蔽，否則，很難通過(guò)輻射騷擾測(cè)試。對(duì)于開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)，主要是做好機(jī)殼屏蔽，高頻變壓器屏蔽，開(kāi)關(guān)管和整流二極管的屏蔽，采用光電隔離技術(shù)。功率開(kāi)關(guān)管和輸出二極管通常有較大的功率損耗,為了散熱往往需要安裝散熱器或直接安裝在電源底板上。器件安裝時(shí)需要用導(dǎo)熱性能好的絕緣片進(jìn)行絕緣,這就使器件與底板和散熱器之間產(chǎn)生了分布電容,開(kāi)關(guān)電源的底板是交流電源的地線,因而通過(guò)器件與底板之間的分布電容將電磁干擾耦合到交流輸入端產(chǎn)生共模干擾,解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是采用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片,并把屏蔽片接到直流地上,割斷射頻干擾向輸入電網(wǎng)傳播的途徑。為了抑制開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的輻射電磁干擾對(duì)其他電子設(shè)備的影響,可完全按照對(duì)磁場(chǎng)屏蔽的方法來(lái)加工屏蔽罩,然后將整個(gè)屏蔽罩與系統(tǒng)的機(jī)殼和地連接為一體,就能對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行有效的屏蔽。電源某些部分與大地相連可以起到抑制干擾的作用。例如,靜電屏蔽層接地可以抑制變化電場(chǎng)的干擾;電磁屏蔽用的導(dǎo)體原則上可以不接地,但不接地的屏蔽導(dǎo)體時(shí)常增強(qiáng)靜電耦合而產(chǎn)生所謂"負(fù)靜電屏蔽"效應(yīng),所以仍以接地為好,這樣使電磁屏蔽能同時(shí)發(fā)揮靜電屏蔽的作用。電路的公共參考點(diǎn)與大地相連,可為信號(hào)回路提供穩(wěn)定的參考電位。因此,系統(tǒng)中的安全保護(hù)地線、屏蔽接地線和公共參考地線各自形成接地母線后,最終都與大地相連。

　　3.6 元器件布局及印制電路板布線技術(shù)

　　開(kāi)關(guān)電源的輻射騷擾與電流通路中的電流大小、通路的環(huán)路面積、以及電流頻率的平方的乘積成正比，即輻射騷擾E∝IAf2。運(yùn)用這一關(guān)系的前提是通路尺寸遠(yuǎn)小于頻率的波長(zhǎng)。

　　上述關(guān)系式表明減小通路面積是減小輻射騷擾的關(guān)鍵，即是說(shuō)開(kāi)關(guān)電源的元器件彼此要緊密排列。在初級(jí)電路中，要求輸入端電容、晶體管和變壓器彼此靠近，且布線緊湊;在次級(jí)電路中，要求二極管、變壓器和輸出端電容彼此貼近。

　　在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，應(yīng)盡量將相互關(guān)聯(lián)的元器件擺放在一起，以避免因元器件離的太遠(yuǎn)而造成印制線過(guò)長(zhǎng)所帶來(lái)的干擾;再者將輸入信號(hào)和輸出信號(hào)盡量放置在引線端口附近，以避免因耦合路徑而產(chǎn)生的干擾。在印制板上，將正負(fù)載流導(dǎo)線分別緊靠布在印制板的兩面，并設(shè)法使之保持平行，因?yàn)槠叫芯o靠的正負(fù)載流導(dǎo)體所產(chǎn)生的外部磁場(chǎng)是趨向于相互抵消的。實(shí)踐證明，印制板的元器件布置和布線設(shè)計(jì)對(duì)開(kāi)關(guān)電源EMC性能有極大的影響，在高頻開(kāi)關(guān)電源中，由于印制板上既有電平為±5V～±15V的小信號(hào)控制線，又有高壓電源母線，同時(shí)還有一些高頻功率開(kāi)關(guān)、磁性元件，如何在印制板有限的空間內(nèi)合理地安排元器件位置，將直接影響到電路中各元器件自身的抗干擾性和電路工作的可靠性。另外，切忌兩條印制信號(hào)線平行走線。如果平行走線無(wú)法避免，可通過(guò)以下方法來(lái)補(bǔ)救：

　　1)在兩條信號(hào)線之間加一條地線，以起屏蔽作用;

　　2)盡量拉開(kāi)兩條平行信號(hào)線之間的距離，以降低兩線之間電磁場(chǎng)的影響;

　　3)使兩條平行的信號(hào)線流過(guò)的電流方向相反。布線間的電磁耦合是通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)進(jìn)行的，因此在布線時(shí)，應(yīng)注意對(duì)電場(chǎng)與磁場(chǎng)耦合的抑制。對(duì)電場(chǎng)的抑制方法有：

　　1)盡量增大線間距離，使電容耦合為最小;

　　2)采用靜電屏蔽，屏蔽層要接地;

　　3)降低敏感線路的輸入阻抗。

　　對(duì)磁場(chǎng)的抑制方法有：

　　1)減小騷擾源和敏感電路的環(huán)路面積;

　　2)增大線間距離，使耦合騷擾源與敏感電路間的互感盡可能地小;

　　3)最好使騷擾源與敏感電路呈直角布線，以便大大降低線路間耦合。

　　另外，通過(guò)分析印制導(dǎo)線的特性阻抗，來(lái)選取印制導(dǎo)線的放置方式、長(zhǎng)度、寬度以及布局方式。單根導(dǎo)線的特性阻抗由直流電阻R和自感L組成，印制線l越短，直流電阻R就越小;同時(shí)增加印制線的寬度和厚度也可降低直流電阻R。印制線長(zhǎng)度l越短，自感L就越小,而且增加印制線的寬度b也可降低自感L。而多根印制線的特性阻抗除由直流電阻R和自感L組成外，還有互感M的影響，互感M除受印制線的長(zhǎng)度和寬度影響外，印制線之間距離也起著重要的作用，增大兩線的間距可減少互感。針對(duì)以上現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，應(yīng)盡量降低電源線和地線的阻抗，因?yàn)殡娫淳€、地線和其它印制線都有電感，當(dāng)電源電流變化較大時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生較大的壓降，而地線壓降是形成公共阻抗干擾的重要因素，所以應(yīng)盡量縮短地線，也可盡量加粗電源線和地線線條。在雙面印制板設(shè)計(jì)中，除盡可能地加粗電源線和地線線條之外，還應(yīng)在地線和電源線之間安裝高頻特性好的去耦電容。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　要提高開(kāi)關(guān)頻率，提高開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品的質(zhì)量，電磁兼容性問(wèn)題必須重點(diǎn)考慮。本文是在分析了干擾產(chǎn)生機(jī)理以及經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出的行之有效的抑制措施。產(chǎn)生開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的因素還很多，抑制電磁干擾還有大量的工作要做。在設(shè)計(jì)時(shí)，還要從消除騷擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射,切斷電磁干擾的傳播途徑出發(fā)，使開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾降到最低點(diǎn)。