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開關電源的電磁干擾(EMI)產生原因
文章來源:handler 時間:2024-12-26 09-27-03
在開關電源工作過程中,電磁干擾(EMI)的產生主要源于其獨特的工作原理。開關電源
當開關電源中的電子開關器件,如MOSFET,以極高頻率不斷地導通和關斷時,電路中的電流會發生急劇變化。根據電磁學原理,變化的電流會產生變化的磁場,而這個變化的磁場又會在周圍空間激發出變化的電場,如此交替形成電磁波向外輻射,這便是傳導型 EMI 的重要來源之一。
再者,電子開關在瞬間導通與關斷時,由于線路存在寄生電感、電容等分布參數,會引發電壓、電流的尖峰脈沖。這些尖峰脈沖包含豐富的高頻成分,它們不僅會在電源內部的線路之間相互耦合,形成干擾,還會通過電源線、接地線等途徑傳導到外部電路,對其他電子設備造成影響。
另外,開關電源中的變壓器也是EMI 的 “肇事者” 之一。變壓器在高頻工作狀態下,其磁芯的磁化與退磁過程并非理想的線性變化,會產生磁滯損耗和渦流損耗,進而引發磁通變化,產生電磁輻射。同時,繞組間的電容耦合以及漏感等因素,同樣會促使高頻能量以電磁干擾的形式泄漏出去。
為了降低開關電源的電磁干擾,工程師們通常會采取一系列措施,像在電路中加入EMI 濾波器,優化 PCB(印刷電路板)布局,減小線路寄生參數,選用合適的磁芯材料與變壓器繞制工藝等,確保開關電源既能高效工作,又不會對周邊電子設備 “搗亂”。