通訊電源近場磁耦合干擾的診斷與抑制Diagnosis and Improvement ...

effect. In the end, several measures are proposed to decrease DM EMI emission and

verified by experiments.

Key words: magnetic field coupling, sensitivity of common mode inductor, EMI model,

EMI debug

1 引言

隨著開關電源功率密度的不斷提高，電源體積不斷減小，電源內雜散耦合效應更為

突出。在電源主電路元器件間、EMI濾波器元器件間、以及主電路和濾波器間均存在

著雜散耦合效應，使電源電磁干擾的傳播通道更加複雜，導致高功率密度電源電磁

干擾問題的分析、調試更加困難。目前，國內外針對開關電源雜散電磁耦合效應的

作用模式、空間分佈特性等方面還缺少深入的研究，尚未有系統有效的理論來指導

近場耦合干擾調試實踐[1-3]。文獻[1]雖對Boost電路產生的近場輻射分佈特性進行了

分析，但未揭示近場對傳導干擾發射的作用。文獻[2，3]對簡單結構濾波器內部的

雜散耦合效應進行了研究，但未分析主電路對EMI濾波器的近場耦合效應。目前，對

實際開關電源近場耦合形成的干擾問題依然還是通過經驗和湊試來進行分析和調

試。

本文以一台通訊電源模組為例，提出“引線移位”辦法，迅速識別電源主要近場

源和敏感體，對電源主電路和EMI濾波器件間的近場耦合問題進行了有效的診斷和抑

制。文章首先介紹了電源結構和傳導干擾發射異常現象，進而結合實際電源，詳細

介紹了“引線移位”辨識近場源和敏感體的布驟，分析了場源和敏感體的特性，得

出了基本電路模型。最後，在實驗考察主要近場源和敏感體間耦合效應的基礎上，

提出了幾種有效的抑制措施。

2 通訊電源模組傳導干擾發射異常現象

所研究的800W通訊電源模組具體的電路框圖如圖1所示。電源由Dual Boost型

PFC電路和全橋DC/DC電路兩級串聯構成，輸入單相220V交流，輸出48V/16A。電源EMI

濾波器由兩級共模LC濾波和一級差模LC濾波電路構成，除靠近電網側的共模電感1

採用環形分繞結構外，其餘電感採用PQ磁芯結構。電源元件呈“C”型佈局，見圖2

所示。在這種佈局下， DC/DC級中的元器件距離電源的EMI濾波器很近。其中，DC/DC

級的環形輸出濾波電感距離EMI濾波器約8釐米，其上加有開關頻率為148kHz的電壓

方波，通有峰峰值約3A的三角形紋波電流，在其周圍有較強的雜散電、磁場。

EMI滤波器

DC/DC变换级

PFC 开关

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