開關電源也叫交換式電源、kaiguanbianhuanqi，shiyizhonggaopinhuadiannengzhuanhuanzhuangzhi，shidianyuangongyingqideyizhong。qigongnengshijiangyigeweizhundedianya，touguobutongxingshidejiagouzhuanhuanweiyonghuduansuoxuqiudedianyahuodianliu。kaiguandianyuandeshuruduobanshijiaoliudianyuan（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設備
，例如個人電腦，而開關電源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。

 

 

開關電源不同於線性電源，開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式（飽和區）及全閉模式（截止區）zhijianqiehuan，zhelianggemoshidouyoudihaosandetedian，qiehuanzhijiandezhuanhuanhuiyoujiaogaodehaosan
，danshijianhenduan

，yincibijiaojieshengnengyuan，chanshengfeirejiaoshao。lixiangshang
，kaiguandianyuanbenshenshibuhuixiaohaodiannengde。dianyawenyashitouguotiaozhengjingtiguandaotongjiduanludeshijianlaidadao。xiangfande

，xianxingdianyuanzaichanshengshuchudianyadeguochengzhong，jingtiguangongzuozaifangdaqu，benshenyehuixiaohaodianneng。kaiguandianyuandegaozhuanhuanxiaolvshiqiyidayoudian，erqieyinweikaiguandianyuangongzuopinlvgao，keyishiyongxiaochicun、輕重量的變壓器，因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小，重量也會比較輕。

 

kaiguandianyuanzhongdedianciganraofenweichuandaoganraohefusheganraoliangzhong。tongchangchuandaoganraobijiaohaofenxi
，keyijiangdianlulilunheshuxuezhishijieheqilai，duidianciganraozhonggezhongyuanqijiandetexingjinxingyanjiu;但對輻射幹擾而言，由於電路中存在不同的幹擾源的綜合作用
，又涉及到電磁場理論
，分析起來比較困難。

 

傳導幹擾可分為共模(CM)幹擾和常模(DM)幹擾。由於寄生參數的存在以及開關電源中開關器件的高頻開通與關斷，開關電源在其輸入端(即交流電網側)產生較大的共模幹擾和常模幹擾。

 

變換器工作在高頻情況時，由於dvldt很高，激發變壓器繞組間以及開關管與散熱片間的寄生電容，從而產生共模幹擾。

 

根據共模幹擾產生的原理，實際應用時常采用以下幾種抑製方法:

 

(1)優化電路元器件布置，盡量減少寄生
、糯合電容。

(2)延緩開關的開通、關斷時間，但這與開關電源高頻化的趨勢不符。

(3)應用緩衝電路，減緩dv/dt的變化率。變換器中的電流在高頻情況下作開關變化
，從而在輸人、輸出的濾波電容上產生很高的dv/dt，即在濾波電容的等效電感或阻抗上感應出幹擾電壓，這時就會產生常模幹擾。故選用高質量的濾波電容(等效電感或阻抗很低)可以降低常模幹擾。

 

輻射幹擾又可分為近場幹擾[測量點與場源距離<λ/6(λ為幹擾電磁波波長)]和遠場幹擾(測量點與場源距離>λ/6)。由(you)麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)電(dian)磁(ci)場(chang)理(li)論(lun)可(ke)知(zhi)

，導(dao)體(ti)中(zhong)變(bian)化(hua)的(de)電(dian)流(liu)會(hui)在(zai)其(qi)周(zhou)圍(wei)空(kong)間(jian)產(chan)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)磁(ci)場(chang)

，而(er)變(bian)化(hua)的(de)磁(ci)場(chang)又(you)產(chan)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)電(dian)場(chang)。兩(liang)者(zhe)都(dou)遵(zun)循(xun)麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)方(fang)程(cheng)式(shi)。而(er)這(zhe)一(yi)變(bian)化(hua)電(dian)流(liu)的(de)幅(fu)值(zhi)和(he)頻(pin)率(lv)決(jue)定(ding)了(le)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)場(chang)的(de)大(da)小(xiao)以(yi)及(ji)其(qi)作(zuo)用(yong)範(fan)圍(wei)。在(zai)輻(fu)射(she)研(yan)究(jiu)中(zhong)天(tian)線(xian)是(shi)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)源(yuan)，在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)中(zhong)，主(zhu)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)、連線都可以認為是天線，可以應用電偶極子和磁偶極子理論來分析。分析時，二極管、開關管、電容等可看成電偶極子;電感線圈可以認為是磁偶極子，再以相關的電磁場理論進行綜合分析就可以了。

 

需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)，不(bu)同(tong)支(zhi)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)相(xiang)位(wei)不(bu)一(yi)定(ding)相(xiang)同(tong)
，在(zai)磁(ci)場(chang)計(ji)算(suan)時(shi)這(zhe)一(yi)點(dian)尤(you)其(qi)重(zhong)要(yao)。相(xiang)位(wei)不(bu)同(tong)，一(yi)是(shi)因(yin)為(wei)幹(gan)擾(rao)從(cong)幹(gan)擾(rao)源(yuan)傳(chuan)播(bo)到(dao)測(ce)量(liang)點(dian)存(cun)在(zai)時(shi)延(yan)作(zuo)用(yong)(也稱遲滯效應);二er是shi因yin為wei元yuan器qi件jian本ben身shen的de特te性xing導dao致zhi相xiang位wei不bu同tong。如ru電dian感gan中zhong電dian流liu相xiang位wei比bi其qi他ta元yuan器qi件jian要yao滯zhi後hou。遲chi滯zhi效xiao應ying引yin起qi的de相xiang位wei滯zhi後hou是shi信xin號hao頻pin率lv作zuo用yong的de結jie果guo，僅jin在zai頻pin率lv很hen高gao時shi作zuo用yong才cai較jiao明ming顯xian(如GHz級或更高);對於功率電子器件而言，頻率相對較低
，故遲滯效應作用不是很大。

 

在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)產(chan)生(sheng)的(de)兩(liang)類(lei)幹(gan)擾(rao)中(zhong)
，傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)由(you)於(yu)經(jing)電(dian)網(wang)傳(chuan)播(bo)，會(hui)對(dui)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)產(chan)生(sheng)嚴(yan)重(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)，往(wang)往(wang)引(yin)起(qi)更(geng)嚴(yan)重(zhong)的(de)問(wen)題(ti)。常(chang)用(yong)的(de)抑(yi)製(zhi)方(fang)法(fa)有(you)緩(huan)衝(chong)器(qi)法(fa)，減(jian)少(shao)搞(gao)合(he)路(lu)徑(jing)法(fa)，減(jian)少(shao)寄(ji)生(sheng)元(yuan)件(jian)法(fa)等(deng)。近(jin)年(nian)來(lai)，隨(sui)著(zhe)對(dui)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)限(xian)製(zhi)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)格(ge)，又(you)出(chu)現(xian)了(le)一(yi)些(xie)新(xin)的(de)抑(yi)製(zhi)方(fang)法(fa)，主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)在(zai)新(xin)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)與(yu)新(xin)的(de)無(wu)源(yuan)緩(huan)衝(chong)電(dian)路(lu)的(de)設(she)計(ji)等(deng)幾(ji)個(ge)方(fang)麵(mian)。

 

調製頻率控製

 

幹擾是根據開關頻率變化的，幹擾的能量集中在這些離散的開關頻率點上

，所以很難滿足抑製電磁幹擾(EMI)的de要yao求qiu。通tong過guo將jiang開kai關guan信xin號hao的de能neng量liang調tiao製zhi分fen布bu在zai一yi個ge很hen寬kuan的de頻pin帶dai上shang，產chan生sheng一yi係xi列lie的de分fen立li邊bian頻pin帶dai
，則ze幹gan擾rao頻pin譜pu可ke以yi展zhan開kai，幹gan擾rao能neng量liang被bei分fen成cheng小xiao份fen分fen布bu在zai這zhe些xie分fen立li頻pin段duan上shang，從cong而er更geng容rong易yi達da到daoEMI標準。調製頻率控製就是根據這種原理實現對開關電源電磁幹擾的抑製。

 

最zui初chu人ren們men采cai用yong隨sui機ji頻pin率lv控kong製zhi
，其qi主zhu要yao思si想xiang是shi在zai控kong製zhi電dian路lu中zhong加jia入ru一yi個ge隨sui機ji擾rao動dong分fen量liang，使shi開kai關guan間jian隔ge進jin行xing不bu規gui則ze變bian化hua。則ze開kai關guan噪zao聲sheng頻pin譜pu由you原yuan來lai離li散san的de尖jian峰feng脈mai衝chong噪zao聲sheng變bian成cheng連lian續xu分fen布bu噪zao聲sheng
，其qi峰feng值zhi大da大da下xia降jiang。具ju體ti辦ban法fa是shi，由you脈mai衝chong發fa生sheng器qi產chan生sheng兩liang種zhong不bu同tong占zhan空kong比bi的de脈mai衝chong，再zai與yu電dian壓ya放fang大da器qi產chan生sheng的de誤wu差cha信xin號hao進jin行xing采cai樣yang選xuan擇ze產chan生sheng最zui終zhong的de控kong製zhi信xin號hao。

 

但是，隨機頻率控製在開通時基本上采用PWM控(kong)製(zhi)的(de)方(fang)法(fa)，在(zai)關(guan)斷(duan)時(shi)才(cai)采(cai)用(yong)隨(sui)機(ji)頻(pin)率(lv)
，因(yin)而(er)其(qi)調(tiao)製(zhi)幹(gan)擾(rao)能(neng)量(liang)不(bu)便(bian)控(kong)製(zhi)
，抑(yi)製(zhi)幹(gan)擾(rao)的(de)效(xiao)果(guo)不(bu)是(shi)很(hen)理(li)想(xiang)。而(er)最(zui)新(xin)出(chu)現(xian)的(de)調(tiao)製(zhi)頻(pin)率(lv)控(kong)製(zhi)很(hen)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)了(le)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)

，其(qi)原(yuan)理(li)是(shi)
，將(jiang)主(zhu)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)進(jin)行(xing)調(tiao)製(zhi)，在(zai)主(zhu)頻(pin)帶(dai)周(zhou)圍(wei)產(chan)生(sheng)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)邊(bian)頻(pin)帶(dai)，從(cong)而(er)將(jiang)噪(zao)聲(sheng)能(neng)量(liang)分(fen)布(bu)在(zai)很(hen)寬(kuan)的(de)頻(pin)帶(dai)上(shang)，降(jiang)低(di)了(le)幹(gan)擾(rao)。這(zhe)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)對(dui)頻(pin)率(lv)進(jin)行(xing)調(tiao)製(zhi)，使(shi)開(kai)關(guan)能(neng)量(liang)分(fen)布(bu)在(zai)邊(bian)頻(pin)帶(dai)的(de)範(fan)圍(wei)，且(qie)幅(fu)值(zhi)受(shou)調(tiao)製(zhi)係(xi)數(shu)β的影響(調製係數β=△f/fm

，△f為相鄰邊頻帶間隔
，fm為調製頻率)
，一般β越大調製效果越好。

 

無源緩衝電路設計

 

開kai關guan變bian換huan器qi中zhong的de電dian磁ci幹gan擾rao是shi在zai開kai關guan管guan開kai關guan時shi刻ke產chan生sheng的de。以yi整zheng流liu二er極ji管guan為wei例li，在zai開kai通tong時shi
，其qi導dao通tong電dian源yuan不bu僅jin引yin起qi大da量liang的de開kai通tong損sun耗hao，還hai產chan生sheng很hen大da的dedvl巾，導致電磁幹擾;而在關斷時，其兩端的電壓快速升高，有很大的dvl巾，從而產生電磁幹擾。緩衝電路不僅可以抑製開通時的dvldt
、限製關斷時的dvl白，還具有電路簡單
、chengbenjiaodidetedian，yinerdedaoguangfanyingyong。danshichuantongdehuanchongdianluzhongwangwangcaiyongyouyuanfuzhukaiguan，dianlufuzabuyikongzhi，bingyoukenengdaozhigenggaodedianyahuodianliuyingli，jiangdilekekaoxing。yincixuduoxindewuyuanhuanchongqiyingyunersheng。