第6章 开关电源的电磁骚扰问题分析、骚扰的性质和骚扰抑制技术概述

6.1 开关电源的电磁骚扰发射问题

开关电源先将市电直接整流、滤波成为高压直流，然后通过逆变将高压直流转换成低电压的高频交流，再经过高频整流和滤波变成所需要的直流低电压。其间，通过对直流输出电压的测量，反过来对晶体管的开关时间进行控制，最终可以保持输出电压不变。这种线路的好处是取消了笨重的工频变压器；工作在开关状态下的晶体管的功耗要比线性状态低得多，所以不需要庞大的散热器；再者，逆变器的工作频率较高（几十千赫兹至200千赫兹），只要用较小容量的电容器就可获得低压侧的平滑滤波效果。由此可见，开关电源的根本优点是小型化、轻量化和高效化。

但是开关电源也有它固有的问题。例如，输入侧的谐波电流大、功率因数低、电源本身的电磁骚扰发射也大；另外，开关电源输出端的纹波电压大，输出噪声也大。特别是开关电源的电磁骚扰的发射问题，对同一电磁环境中的电子设备正常运行构成了潜在的威胁。事实证明，只有提高开关电源的电磁兼容性能（当然包括要尽可能地减小电磁骚扰的发射，同时还要最大限度地提高其抗干扰的能力），才能使开关电源能在更多场合下获得应用。

下面来讨论开关电源的电磁兼容问题由来。

开关电源的种类很多，按电路结构可分为串联式和直流变换式两种；按激励方式可分为自激和他激两种；按开关管的组合可分为单管、全桥、半桥、推挽等。然而不论何种类型的开关电源，都是利用半导体器件作为开关，以开和关的时间比例来控制输出电压的高低。由于开关电源的工作频率都在几十至几百千赫兹，所以线路里的电流和电压变化率都很大，产生了很大的电磁骚扰，它们会通过电源线以共模和差模的方式向外传导骚扰，同时也会向周围空间辐射骚扰。