电磁兼容设计：电源与电子设备的干扰挑战

"该文档详细探讨了基于开关电源的电磁兼容设计问题，强调了随着电子设备小型化和功能集成化，电磁兼容性成为关键挑战。文章指出，电磁污染已成严重问题，电子设备在工作时既受干扰也会产生干扰。在不同应用环境下，设备需遵循相应的电磁兼容标准，如IEC/EN61000-6系列。电磁干扰主要通过电源端口、信号端口的线束传播和空间辐射。文中以MORNSUN的AC-DC和DC-DC产品为例，说明如何通过内置滤波器、变压器屏蔽和噪声吸收措施来降低电磁干扰。此外，强调了电源虽已满足严格标准，但在实际应用中仍可能出现超标问题，设计工程师应全面考虑系统级的电磁兼容设计，而非仅聚焦于电源本身。" 在开关电源的电磁兼容设计中，首要任务是确保电源在运行时不会对周围设备产生过度的电磁干扰，同时能抵抗外部干扰。随着技术进步，电源的尺寸减小，功率密度增大，这使得电磁兼容设计更具挑战性。设计时需遵循一系列标准，如IEC/EN61000-6-3和IEC/EN61000-6-4，分别针对工业环境和居民、商业及轻工业环境的设备发射要求。 设计策略通常包括以下几个方面： 1. **内置滤波器**：滤波器能有效抑制电源输入和输出端的电磁噪声，减少通过电源端口传播的干扰。 2. **变压器屏蔽**：对变压器进行屏蔽处理可以防止磁耦合产生的噪声，提升电源的抗干扰能力。 3. **功率器件噪声吸收**：采用适当的噪声吸收材料或电路设计，以减少功率器件工作时产生的电磁辐射。 4. **屏蔽结构**：如MORNSUN的R2代小功率DC-DC产品采用的六面屏蔽结构，旨在减少空间辐射，满足EN55022/CISPR22和EN55011/CISPR11的CLASS A要求。 然而，尽管电源进行了这些优化设计，实际应用中的电磁干扰超标问题可能源于系统级的考虑不足。电源并非唯一可能的干扰源，连接线束、信号线、接地路径和系统布局等都可能影响整体的电磁兼容性。因此，设计工程师在解决问题时，应从整个系统角度出发，分析所有可能的耦合途径，并进行适当的隔离和屏蔽设计。 基于开关电源的电磁兼容设计是一项综合性的工程，需要考虑电源自身的电磁抑制措施，同时也需关注系统级别的优化。只有这样，才能确保电源在各种复杂的应用环境中，既能正常工作，又不会对周围环境造成电磁污染。