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抑制模块电源干扰的方法有哪些？

在开关电源模块的设计中，如何抑制电磁干扰一直是一个不容忽视的问题。它不仅关系到电源模块本身的可靠性，而且关系到整个应用系统的安全稳定。只有抑制开关电源模块的各种噪声干扰，开关电源模块才能得到广泛的应用。

电磁干扰的定义

电磁干扰(EMI)是指在传导或电磁场中伴随电压、电流而产生的会降低设备、设备或系统性能的电磁现象，或可能对生物体或物质产生不利影响的电磁现象。

电磁干扰的产生

抑制电磁干扰的对策

电磁干扰的三大要素之一是屏蔽干扰源、隔离敏感设备或切断耦合路径。从能量的角度来看，电磁干扰是一种不可避免的能量。只有通过一定的方法来减少它对系统的干扰。现有的方法可分为两类:一是让能量逸出;另一种是阻挡来自外界的能量。可以说，一种方法是减少其产生的振幅，另一种方法是切断其传输路径。

以下是具体方面的分析

1. 外部干扰(输入和输出)的耦合

(1)输入

输入端是整个电源的入口，电源内部的噪声也会扩散到外部，对外界造成干扰。通常的策略是增加x电容、y电容、差模电感和共模电感来过滤噪声和干扰。图1是一个常见的EMI滤波器电路。

2. 开关管

在电源模块的工作过程中，由于开关管的结电容的存在，开关管在快速开关时会产生毛刺和尖峰，所以会有一定的传输或发射。此外，开关管的结电容和变压器的绕组漏感也会产生谐振和干扰。

3.变压器

变压器是电源模块的储能元件。在能量充放电过程中，可能会产生噪声干扰。泄漏电感与电路中分布的电容形成振荡电路，使电路产生高频振荡，辐射电磁能量，造成电磁干扰。一次绕组和二次绕组之间的电位差也会产生高频变化。通过寄生电容的耦合，在一次侧和二次侧之间产生共模传导EMI电流干扰。

对策如下

(1)变压器被屏蔽

屏蔽可分为电屏蔽和磁屏蔽。电屏蔽的主要作用是隔离初级干扰信号和次级干扰信号。在一次绕组和二次绕组之间可以缠绕一层铜箔(内部屏蔽)，但头尾不能短路，铜箔应接地，以便在一次绕组和铜箔之间形成电容。共模导通干扰信号通过电容铜箔接地形成回路，不能进入二次绕组，从而起到电屏蔽作用。磁屏蔽用铜箔(外屏蔽)包裹，端到端连接在变压器的外线路上。铜箔是良导体。当高频交流漏磁通过铜箔时，会产生涡流，涡流产生的磁场方向与漏磁方向相反，可以抵消部分漏磁。

4. 二极管

在二极管，特别是整流二极管的快速截止和接通过程中，在反向恢复过程中，电路的寄生电感和电容会产生高频振荡，导致电磁干扰。

对策如下

(1)增加RC吸收电路，使二极管的能量可以顺利释放。

(2)在阴极引脚上设置磁珠环，使电流不突然变化以降低峰值。

5. 储能电感器

(1)与变压器类似，可屏蔽。

(2)调整其参数，避免随电路电容的变化而振荡。

6. PCB板的布局和布线

准确地说，PCB是干扰源的耦合通道，PCB的优劣直接关系到EMI源抑制的好坏。同时，设备在PCB上的布局和布线不合理也会造成EMI干扰。

对于较小的DC-DC功率模块，通常的方法是建立外围电路来抑制电磁干扰，从而保证应用系统的可靠性。EMC推荐电路如图2所示，其中第1部分用于电磁干扰测试，第2部分用于电磁干扰滤波。