開關電源電磁噪聲與靜電噪聲的抑制

　　圖1所示為內有濾波器的直流－直流變換器。圖1（a）所示為內有LC濾波器的直流－直流變換器（L1和C1構成線路濾波器），為了充分發揮LC濾波器濾除噪聲的效果，可以外接電容與此組合成π形濾波器。PG為框體地，將金屬外殼接到框體地。圖1（b）所示為內有共模扼流圈的直流－直流變換器。電容C1和C2與電感L1構成共模噪聲濾波器，C3也有抑制正態噪聲的效果。

　　圖1內有濾波器的直流－直流變換器

　　（a）內有LC濾波器的直流－直流變換器；

　　（b）內有共模扼流圈的直流－直流變換器

　　圖2所示為噪聲通過變壓器的傳播情況。由于變壓器的一次與二次繞組為緊耦合，因此，高頻信號通過一次與二次繞組間分布電容Cps進行耦合，共模噪聲電流通過C5流向框體，正態噪聲電流通過Cps流通，其大小隨著與負載串聯線路阻抗的衰減而減小。但經由C5的共模噪聲通過接線與地之間分布電容等而增大，其中一部分變成了正態噪聲，這樣，負載上的噪聲增大了。

　　圖2 噪聲通過變壓器的傳播情況

　　圖3所示為直流－直流變換器內部產生的噪聲通過外部電路傳播的情況，這些噪聲通過靜電或電磁感應在電路中傳播。選用隔離式直流－直流變換器時，要確認產品說明書中記載的一次與二次繞組間耦合電容量，其判斷標準是：電容量為20～30pF以下為良好產品，幾百皮法時需要注意，幾千皮法時不能使用。

　　圖3 噪聲通過外部電路傳播的情況

　　即使是使用隔離式直流－直流變換器，但變換器有較大的漏磁通對電路造成不利影響，也達不到隔離的目的。這里的所謂漏磁通就是變換器開關工作時，隔離變壓器與扼流圈及印制電路板布線等產生的漏磁通。

　　直流－直流變換器有采用塑料外殼與金屬外殼的情況，當然使用金屬外殼時屏蔽噪聲效果好。

　　（1）為了抑制開關電源的電磁噪聲與靜電噪聲，應做到以下幾點：

　　1）直流－直流變換器要放在金屬殼內。

　　2）直流一直流變換器里面要良好接地。

　　3）輸入端要接入頻率特性良好的電解電容，而且引線電感要小。

　　4）輸出端要接入疊層陶瓷電容與頻率特性良好的電解電容，而且引線電感盡量小。

　　5）采取抑制共模噪聲的措施。

　　（2）質量良好的直流－直流變換器應滿足以下條件：

　　1）變壓器的隔離特性良好，尤其是交流隔離特性更重要。

　　2）有減小靜電／電磁耦合的措施。

　　3）內有噪聲濾波器，并有減小開關噪聲的措施。