180W开关电源电磁干扰抑制技术解析

"本文主要探讨了180W桌面式塑壳开关电源在电磁干扰方面的挑战，特别是针对谐波电流超标和辐射骚扰问题。通过对电源的电路结构分析，提出了解决这些问题的策略，包括谐波电流抑制和传导骚扰的抑制措施。" 开关电源在运行过程中会产生电磁干扰，这不仅可能导致系统性能下降，还可能对周边设备产生不良影响。在本文中，作者深入分析了一种180W桌面式开关电源，该电源用于驱动12V/15A的半导体制冷冰箱，其尺寸为205mm×90mm×62mm。电源的电磁干扰问题主要表现为谐波电流超标和辐射骚扰。 首先，文章详细解析了电源的主电路和结构布局。电容滤波整流器由于功率因数低，导致整流后的电流脉动，产生高谐波电流。半桥电路中的开关元件和变压器成为主要骚扰源，高频谐波通过分布电容传播，或通过辐射方式对外界产生影响。电源的内部布局设计，虽然有利于散热，但输入输出接口的接近可能导致空间耦合，增加辐射骚扰。 电磁干扰测试结果显示，11、15、17次谐波电流超出标准，同时辐射骚扰在30~50MHz和100MHz频段超出限值。为解决这些问题，文章提出了以下解决方案： 1. 谐波电流的抑制：通过功率因数校正技术可以有效降低谐波电流。有源功率因数校正（Boost升压PFC）可将功率因数提升至0.99以上，但会增加成本和复杂性，也可能引入新的骚扰源。因此，文中建议在满足电压调整率的情况下，适度减少滤波电容并串联输入电阻，以降低充电电流峰值，达到谐波电流限制标准。 2. 传导骚扰的抑制：传导噪声主要来自半桥中的功率开关管。通过优化开关管的工作模式，如改变开关频率或采用更平滑的电压和电流波形，可以降低传导噪声。傅立叶分析可用于识别并消除噪声源。 通过实施上述措施，实测的谐波电流值得到改善，传导骚扰也得到了有效抑制。本文的讨论和解决方案对于理解和解决开关电源中的电磁兼容问题提供了实用的指导，尤其适用于电源设计和电磁干扰控制领域的研究者和工程师。