开关电源因具有体积小、重量轻、功率高、作业牢靠、可长途监控等长处，而广泛运用于工业、通讯、军事、民用、航空等各个领域。在许多场合，开关电源，特别是通讯开关电源要有很强的抗电磁搅扰才干，如对浪涌、电网电压动摇的适应才干，对静电、电场、磁场及电磁波等的抗搅扰才干，确保本身能够正常作业以及对设备供电的稳定性。
一方面，因开关电源内部的功率开关管、整流或续流二极管及主功率变压器，是在高频开关的办法下作业，其电压电流波形多为方波。在高压大电流的方波切换进程中，将发生严峻的谐波电压及电流。这些谐波电压及电流，一方面经过电源输入线或开关电源的输出线传出，对与电源在同一电网上供电的其它设备及电网发生搅扰，使设备不能正常作业;另一方面，严峻的谐波电压电流在开关电源内部发生电磁搅扰，然后构成开关电源内部作业的不稳定，使电源的功能下降。还有部分电磁场经过开关电源机壳的缝隙，向周围空间辐射，与经过电源线、直流输出线发生的辐射电磁场，一同经过空间传达的办法，对其它高频设备及对电磁场比较灵敏的设备构成搅扰，引起其它设备作业反常。
因此，对开关电源要约束由负载线、电源线发生的传导搅扰，及由辐射传达的电磁场搅扰，使处于同一电磁环境中的设备均能够正常作业，互不搅扰。
开关电源的电磁兼容性问题的由来
电磁兼容发生的3个要素为：搅扰源、传达途径及受搅扰体。开关电源因作业在开关状况下，其引起的电磁兼容性问题是适当杂乱的。咱们从开关电源的组成原理来剖析其发生电磁搅扰的原由。
开关电源的品种许多，按电路结构可分为串联式和直流改换式两种;按鼓励办法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，等等。可是，不管何品种型的开关电源，均是运用半导体器材作为开关，以开和关的时刻份额来操控输出电压的凹凸。因为开关电源的作业频率都在几十至几百kHz，所以线路中的电流和电压改变率都很大，发生了很大的电磁搅扰，它们会经过电源线以共模和差模的办法向外传输搅扰，一起也会向周围空间辐射搅扰。图1是一般开关电源线路图，用于阐明电源中电磁搅扰的发生与耦合途径。
图1 开关电源电路简图
1.输入整流回路
在输入整流回路中，整流管VD1~VD4只要在脉动电压超越输入滤波电容C1上的电压的时分才干导通，电流才从市电电源输入，并对C1进行充电。一旦C1上的电压高于市电电源的瞬时电压，整流管截止。所以，输入整流回路的电流是脉冲性质的，有着丰厚的高次谐波电流。输入电流与市电电源电压的不同步，还导致了开关电源的功率因数低下。
2.开关回路
开关电源在作业时，开关管VT处于高频通断状况，经由高频变压器T的初级线圈、开关管VT和输入滤波电容C1构成了一个高频电流环路。这个环路的存在，就有或许对空间构成电磁辐射。
输入滤波电容C1对电磁搅扰的构成也有必定的影响，假如C1的电容量缺乏够大，则输入滤波作用欠好，这时高频电流还会以差模办法传导到沟通电源中去。
此外，在开关回路中，开关管驱动的负载是高频变压器的初级线圈，是电理性的，因为高频变压器的结构不是彻底抱负的，除了初级电感外，还存在必定的漏电感。所以，在开关管关断的瞬间，变压器中存储的能量不能彻底地传送到次级，结果在高频变压器的漏电感上感应出一个尖峰高电压，假如尖峰有足够高的崎岖，很有或许会构成开关管VT的击穿。
3.次级整流回路
开关电源在作业时，次级整流回路的VD5也处于高频通断状况。由高频变压器次级线圈、整流二极管VD5和滤波电容C2构成了高频开关电流环路。因为有这个环路的存在，相同也有或许对空间构成电磁辐射。
次级整流回路中的二极管在正导游通时，PN结被充电;在加反向电压时，堆集的电荷将被抛散，并因此发生反向电流，这个进程十分时间短。所以，在有散布电感和散布电容存在的回路里，实际上也构成了一个高频的谐振电路，当二极管截止瞬间的电流改变十分剧热时，在整个次级整流回路中会发生高频衰减振动。
4.操控回路
在操控回路中的脉冲操控信号是首要的搅扰源，只不过与其它各项搅扰源比较起来，操控回路的搅扰比较小。
5.由散布电容引起的搅扰
(1) 由初级回路开关管外壳与散热器的容性耦合引起的共模传导搅扰 在初级回路中，开关管外壳与散热器之间的容性耦合，会在电源输入端发生传导共模搅扰。该共模传导的途径构成一个环路。该环路始于高du/dt的散热器和安全接地线，经过沟通电源的高频导纳和输入电源线回来。
(2) 由高频变压器初次级之间散布电容引起的共模传导搅扰共模搅扰是一种相对大地的搅扰，所以它不会经过变压器“电生磁和磁生电”的机理来传递，而有必要经过变压器绕组间的耦合电容传递。在开关电源的高频变压器初次级之间存在着散布电容是个不争的现实。
6.发生搅扰的其它原因
开关电源为了进步功率因数，均选用了有源功率因数校对电路。一起，为了进步电路的功率及牢靠性，减小功率器材的电应力，很多选用了软开关技能。其间零电压、零电流或零电压零电流开关技能运用最为广泛。该技能极大地下降了开关器材所发生的电磁搅扰。可是，软开关无损吸收电路，多运用L、C进行能量转移，运用二极管的单导游电功能完成能量的单向转化。因此，该谐振电路中的二极管成为电磁搅扰的一大搅扰源。
开关电源中，一般运用储能电感及电容器组成L、C滤波电路，完成对差模及共模搅扰信号的滤波，以及沟通方波信号转化为滑润的直流信号。因为电感线圈的散布电容，导致电感线圈的自谐振频率下降，然后使很多的高频搅扰信号穿过电感线圈，沿沟通电源线或直流输出线向外传达。跟着搅扰信号频率的上升，因为引线电感的作用，导致电容量及滤波作用不断下降，直至到达谐振频率以上时，彻底失掉电容器的作用而变为理性。不正确地运用滤波电容及引线过长，也是发生电磁搅扰的一个原因。
开关电源PCB布线不合理、结构规划不合理、电源线输入滤波不合理、输入输出电源线布线不合理、检测电路的规划不合理，均会导致体系作业的不稳定或下降对静电放电、电快速瞬变脉冲群、雷击、浪涌及传导搅扰、辐射搅扰及辐射电磁场等的抗扰性才干。
国内外电磁兼容性规范
电磁兼容性是指设备或体系在其电磁环境中能正常作业且不对该环境中的任何设备构成不能接受的电磁搅扰的才干。
要彻底消除设备的电磁搅扰及对外部全部电磁搅扰信号是不或许的。只能经过体系地拟定设备与设备之间答应发生的电磁搅扰巨细及反抗电磁搅扰的才干的规范，才干使电气设备及体系间到达电磁兼容的要求。国内外很多的电磁兼容性规范，为体系内的设备彼此到达电磁兼容性拟定了约束条件。
世界无线电搅扰特别委员会(CISPR)是世界电工委员会(IEC)部属的一个电磁兼容规范化安排，设六个分会。早在1934年就展开EMC规范的研讨。其间第六分会(SCC)首要担任拟定关于搅扰丈量接收机及丈量办法的规范。CISPR16《无线电搅扰和抗搅扰度丈量设备规范》对电磁兼容性丈量接收机、辅佐设备的功能以及校准办法给出了详细的要求。CISPR17《无线电搅扰滤波器及按捺元件的按捺特性丈量》拟定了滤波器的丈量办法。CISPR22《信息技能设备无线电搅扰限值和丈量办法》规则了信息技能设备在0.15MHz~1000MHz频率范围内发生的电磁搅扰限值。CISPR24《信息技能设备抗扰度限值和丈量办法》规则了信息技能设备对外部搅扰信号的时域及频域的抗搅扰功能要求。其间CISPR16、CISPR22及CISPR24构成了信息技能设备包含通讯开关电源设备的电磁兼容性测验内容及测验办法要求，是现在通讯开关电源电磁兼容性规划的最基本要求。
IEC最近也出书了很多的基础性电磁兼容性规范，其间最有代表性的是IEC61000系列规范。它规则电子电气设备的雷击、浪涌(SURGE)、静电放电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、电流谐波、电压下跌、电压瞬变及短时中止、电压崎岖和闪耀、辐射电磁场、由射频电磁场引起的传导搅扰抗扰度、传导搅扰及辐射搅扰等的电磁兼容性要求。
别的，美国联邦委员会拟定的FCC15、德国电气工程师协会拟定的VDE0871、2A1、VDE0871、2A2、VDE0878，都对通讯设备的电磁兼容性提出了要求。
我国对电磁兼容性规范的研讨比较晚，采纳的最首要的办法是引入、消化、吸收，洋为中用是国内电磁兼容性规范拟定的最首要办法。1998年，信息产业部依据CISPR22、IEC61000系列规范及ITU-T0.41规范，拟定了YD/T983-1998《通讯电源设备电磁兼容性限值及丈量办法》，翔实规则了通讯电源设备包含通讯开关电源的电磁兼容性的详细测验项目、要求及测验办法，为通讯电源电磁兼容性的查验、合格并经过入网检测清晰了规划方针。
国标也同等选用了相应的世界规范。如GB/T17626.1~12系列规范同等选用了IEC61000系列规范;GB9254-1998《信息技能设备的无线电搅扰限值及丈量办法》同等选用CISPR22;GB/T17618-1998《信息技能设备抗扰度限值和丈量办法》同等选用CISPR24。
电磁兼容性研讨及处理办法
电磁兼容性的研讨。一般运用CISPR16及IEC61000中规则的电磁场检测仪器及各种搅扰信号模仿器、附助设备，在规范测验场所或实验室内部，经过翔实的测验剖析、结合对电路功能的了解来进行剖析研讨。
从电磁兼容性的三要素讲，要处理开关电源的电磁兼容性，可从3个方面下手：
(1)减小搅扰源发生的搅扰信号;
(2)堵截搅扰信号的传达途径;
(3)增强受搅扰体的抗搅扰才干。
在处理开关电源内部的电磁兼容性时，能够归纳运用上述3个办法，以本钱效益等到施行的难易性为条件。
对开关电源发生的对外搅扰，如电源线谐波电流、电源线传导搅扰、电磁场辐射搅扰等，只能用减小搅扰源的办法来处理。一方面，能够增强输入输出滤波电路的规划，改进有源功率因数校对(APFC)电路的功能，削减开关管及整流续流二极管的电压电流改变率，选用各种软开关电路拓扑及操控办法等。另一方面，加强机壳的屏蔽作用，改进机壳的缝隙走漏，并进行杰出的接地处理。
对外部的抗搅扰才干，如浪涌、雷击，应优化沟通输入及直流输出端口的防雷才干。一般，对1.2/50µs开路电压及8/20µs短路电流的组合雷击波形，因能量较小，可选用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合办法来处理。关于静电放电，一般在通讯端口及操控端口的小信号电路中，选用TVS管及相应的接地维护、加巨细信号电路与机壳等的电间隔，或选用具有抗静电搅扰的器材来处理。快速瞬变信号含有很宽的频谱，很简单以共模的办法传入操控电路内，选用防静电相同的办法并减小共模电感的散布电容、加强输入电路的共模信号滤波(如加共模电容或插入损耗型的铁氧体磁环等)来进步体系的抗扰功能。
减小开关电源的内部搅扰，完成其本身的电磁兼容性，进步开关电源的稳定性及牢靠性，应从以下几个方面下手：留意数字电路与模仿电路PCB布线的正确区分、数字电路与模仿电路电源的正确去耦;留意数字电路与模仿电路单点接地、大电流电路与小电流特别是电流电压取样电路的单点接地以减小共阻搅扰、减小地环的影响;布线时留意相邻线间的距离及信号性质，防止发生串扰;减小地线阻抗;减小高压大电流线路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所围住的面积;减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所围住的面积;减小变压器的漏电感、滤波电感的散布电容;选用谐振频率高的滤波%&&&&&%器等。
