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开关电源的电磁干扰(EMI)产生原因
文章来源:handler 时间:2024-12-26 09-27-03
在开关电源工作过程中,电磁干扰(EMI)的产生主要源于其独特的工作原理。开关电源
当开关电源中的电子开关器件,如MOSFET,以极高频率不断地导通和关断时,电路中的电流会发生急剧变化。根据电磁学原理,变化的电流会产生变化的磁场,而这个变化的磁场又会在周围空间激发出变化的电场,如此交替形成电磁波向外辐射,这便是传导型 EMI 的重要来源之一。
再者,电子开关在瞬间导通与关断时,由于线路存在寄生电感、电容等分布参数,会引发电压、电流的尖峰脉冲。这些尖峰脉冲包含丰富的高频成分,它们不仅会在电源内部的线路之间相互耦合,形成干扰,还会通过电源线、接地线等途径传导到外部电路,对其他电子设备造成影响。
另外,开关电源中的变压器也是EMI 的 “肇事者” 之一。变压器在高频工作状态下,其磁芯的磁化与退磁过程并非理想的线性变化,会产生磁滞损耗和涡流损耗,进而引发磁通变化,产生电磁辐射。同时,绕组间的电容耦合以及漏感等因素,同样会促使高频能量以电磁干扰的形式泄漏出去。
为了降低开关电源的电磁干扰,工程师们通常会采取一系列措施,像在电路中加入EMI 滤波器,优化 PCB(印刷电路板)布局,减小线路寄生参数,选用合适的磁芯材料与变压器绕制工艺等,确保开关电源既能高效工作,又不会对周边电子设备 “捣乱”。