开关电源之谜揭秘电磁干扰的来源与心灵连接的抑制艺术
导语：在现代电子技术和功率器件的发展中，开关电源以其体积小、重量轻、高性能、高可靠性等特点，被广泛应用于计算机及外围设备通信、自动控制、家用电器等领域。然而，随着电子设备数量的增加和工作环境复杂化，如何有效地减少开关电源产生的电磁干扰（EMI）成为一个亟待解决的问题。
1 开关电源电磁干扰的抑制
形成三要素是干扰源、传播途径和受扰设备。因此，抑制EMI应从这三方面入手。首先，要消除或降低开关电源本身作为干扰源所产生的强烈交流变化；其次，要通过屏蔽来隔绝传播途径中的辐射效应；最后，要提高受影响设备对EMI抗性的能力，从而改善开关電力的電磁兼容性能。
1.1 采用滤波器抑制EMI
滤波是抑制EMI的一种重要方法，它能有效地防止网络中的噪声信号进入电子设备，同时也可以阻挡电子设备内部噪声信号流向网络。在开关電力输入和输出线路中安装适当类型和位置上的滤波器，可以有效地解决导线传递带来的问题，并且为辐射带来的问题提供了缓解措施。滤波技术分为无源滤波与有源滤波两大类。
1.2 屏蔽技术与接地技术
采取屏蔽措施可以显著减少開關電力對周围环境造成的辐射干扰。屏蔽通常分为静态屏蔽与动态屏蔽两种形式，其中动态屏蔽主要用于防止交变场以及交变场发出的辐射。而接地则是一种将系统与大地相连，以避免静置于空气中的静态荷载引起的地面失衡现象。此外，对于整体设计来说，将整个系统包裹在一层完整且密闭型金属材料内，即使存在接缝，也能极大程度上抵御外界影响，从而保护内部元件不受外部信号影响。
1.3 PCB设计技术
为了更好地减少开關電力產生的Emission，以及減少PCB間線路間串通的问题，在開關電力的印刷环路板（PCB）的設計上尤為重要。这包括布局优化、线宽选择以及保持足够距离以避免互感耦合，以及确保良好的接触点对抗共模模式诱发到的跨距模式之间可能出现的问题。在PCB设计时还需要考虑到定位孔穴大小，以便将部分元件固定牢固，而不会因过度振动导致损坏。
1.4 扩频调制技术
对于周期性信号，如方波，其能量分布主要集中在基频及谐波分量中，但由于谐波能量随频率增加呈级数下降，这些高次谐波能够被扩频处理，使得它们分布在更宽范围内，从而降低了总体发射强度。当使用扩频调制时钟信号进行处理时，不仅可以显著减少高阶谐成分，而且还能够简化并优化整流过程，同时保持良好的效率，无需额外增加庞大的过滤组件或繁琐复杂的情绑套装。
1.5 一次整流后添加功率因数校正(PFC)网络
为了进一步提升直流稳压转换后的输入功率因数，特别是在一次整流后直接送入桥式整流前加装PFC网络是一个必要步骤。这不仅有助于去除脉冲尖峰，更关键的是它能够改善整个直流稳压转换过程中的双向数据流量平衡，有助于最大限度地下降交流侧所产生的大幅跳变现象，并通过精确控制法调整交流侧当前反馈状态来实现最佳效益。此举亦有利於維持輸出穩定，並進一步增強系統功能與安全性。
