广东电力期刊：开关电源的脉动心跳，共鸣抑制技术解密
导语：在现代电子技术和功率器件的快速发展下，开关电源因其体积小、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，这些设备在工作时会产生较强的电磁干扰（EMI），对周围环境造成影响，并可能导致其他电子设备无法正常工作或出现故障。
为了应对这一挑战，本文将深入探讨开关电源中EMI产生机理及其抑制技术，以期为提高电子产品的抗干扰能力和改善用户体验提供理论支撑。
1 开关电源EMI抑制
要有效地减少开关电源中的EMI，我们需要从三方面入手，即增强受扰设备的抗扰能力、消除传导和辐射路径，以及采用合适的滤波技术来降低传导和辐射信号。
1.1 采用滤波器抑制EMI
滤波是减少并排除无线频繁信号的一种有效方法，可以通过安装滤波器来解决传导和辐射问题。根据所需效果，可选择无源或有源滤波方式。
无源滤波主要依赖于物理结构，如图示所示，其原理基于阻尼效应，能够有效地减少高频谐振现象，从而降低整流回路中的高次谐波含量。
有源滤波则利用晶体管进行放大，使得补偿信号与原始干扰信号相互抵消，从而实现了更精确的调节。这种方法虽然成本较高，但对于要求极高抗干扰性能的小型化系统尤其有益。
1.2 屏蔽与接地技术
屏蔽是一种非常有效的手段，它可以帮助保护电子元件免受外界杂讯影响，同时也能防止内部噪声向外部泄露。常见的屏蔽材料包括铜板铁板等，它们可以被设计成完整覆盖整个系统以最大限度地限制辐射范围。此外，对于提高安全性至关重要的是正确执行接地设计，以确保所有金属部分都得到良好的连接并且能够释放静電荷。
1.3 PCB设计技巧
印刷 电路板(PCB) 的布局以及连接方式也是确保良好隔离功能的一个关键步骤。在PCB上增加额外的地线或者使用特殊材料如双层PCB可以进一步增强隔离效果。此外，由于数字信号具有较宽带宽，其敏感度也相应提升，因此在PCB布局时应该尽可能远离模拟部分以避免串扰的问题发生。
1.4 扩频调制技术
扩频调制是一种通过改变数据位流模式来使其分布在更广阔频谱内，从而降低每个单一组分发出的功率水平。这一策略可以显著减少开关环路输出端口附近散发出来的大量高速变化状态下的不稳定能量，从而大幅度改善整体系统中的EMI情况，无需复杂且庞大的过滤装置即可实现最佳效果。
1.5 PFC网络优化
PFC（功率因数校正）是一个关键步骤，因为它能够促进输入交流当前跟随输入交流压力变化，而不是简单采样，如同直流供给那样做。这有助于简化整流过程，并最终允许我们创建一个更加纯净平滑输入到后续处理阶段的心形浪涌形式，不仅加快了整合过程，还帮助保持了总体效率不变或甚至有所提升。而这两者都是提升整个系统性能不可或缺的一部分，无论是在规模还是效率上均起着决定性的作用。
