开关电源输入通道详解：EMI抑制与设计策略

第5章输入通道是开关电源设计中的关键部分，主要负责将交流电源转换为直流电源，并确保其在整个过程中的稳定性和合规性。这一章节详细讨论了几个重要的输入电路元素及其功能： 1. EMI干扰与输入电路形式：由于开关电源工作在高频、高压、大电流条件下，其内部的快速开关元件（如MOS管和整流二极管）会产生电磁干扰(EMI)。EMI信号分为传导干扰CE和辐射干扰RE。传导干扰CE包括差模(DM)和共模(CM)干扰，前者由开关元件的寄生电感和电容在开关瞬间产生的瞬态电流或电压变化引起，流经相线L和中线N之间；共模干扰则是由于内部节点电压的快速变化通过寄生电容耦合到地线产生的。 2. 整流电路：整流电路是输入通道的第一步，将交流电转换为直流电。它通常包含桥式整流或者全波整流等结构，确保电源转换的效率。 3. 工频滤波电路：为了减少输入端的EMI，工频滤波电路至关重要。它过滤掉工频噪声和其他高频杂质，确保输出的直流电压纯净。 4. 输入保护电路：这部分电路包括过流、过压保护，防止外部电压波动或短路对电源系统造成损害。这些保护措施保障了系统的稳定运行和安全性。 5. 功率型NTC电阻：NTC（Negative Temperature Coefficient）电阻用于监测输入电流，作为保护电路的一部分，能在电流异常时提供反馈信号。 6. EMI滤波电路：最后一部分是专门设计的滤波器，进一步降低电源进入系统前的电磁污染，确保满足全球不同地区的EMI标准，如FCC15/EN55022 CLASS B标准。 输入通道的设计不仅要考虑技术性能，如效率、响应速度和电磁兼容性，还要兼顾成本和体积，以及对开机瞬态浪涌电流的控制。因此，工程师在设计过程中必须充分理解这些原理并遵循相关的国际标准，以确保最终产品的质量和可靠性。