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。

 

開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中(zhong)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)分(fen)為(wei)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)和(he)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)兩(liang)種(zhong)。通(tong)常(chang)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)比(bi)較(jiao)好(hao)分(fen)析(xi)，可(ke)以(yi)將(jiang)電(dian)路(lu)理(li)論(lun)和(he)數(shu)學(xue)知(zhi)識(shi)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)，對(dui)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)中(zhong)各(ge)種(zhong)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)特(te)性(xing)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu);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。

 

xuyaozhuyideshi，butongzhiludedianliuxiangweibuyidingxiangtong
，zaicichangjisuanshizheyidianyouqizhongyao。xiangweibutong，yishiyinweiganraocongganraoyuanchuanbodaoceliangdiancunzaishiyanzuoyong(也稱遲滯效應);ershiyinweiyuanqijianbenshendetexingdaozhixiangweibutong。rudianganzhongdianliuxiangweibiqitayuanqijianyaozhihou。chizhixiaoyingyinqidexiangweizhihoushixinhaopinlvzuoyongdejieguo，jinzaipinlvhengaoshizuoyongcaijiaomingxian(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(dao)EMI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PWMkongzhidefangfa，zaiguanduanshicaicaiyongsuijipinlv，yinerqitiaozhiganraonengliangbubiankongzhi
，yizhiganraodexiaoguobushihenlixiang。erzuixinchuxiandetiaozhipinlvkongzhihenhaodijiejuelezhexiewenti
，qiyuanlishi，jiangzhukaiguanpinlvjinxingtiaozhi，zaizhupindaizhouweichanshengyixiliedebianpindai，congerjiangzaoshengnengliangfenbuzaihenkuandepindaishang，jiangdileganrao。zhezhongkongzhifangfadeguanjianshiduipinlvjinxingtiaozhi，shikaiguannengliangfenbuzaibianpindaidefanwei
，qiefuzhishoutiaozhixishuβ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

 

kaiguanbianhuanqizhongdedianciganraoshizaikaiguanguankaiguanshikechanshengde。yizhengliuerjiguanweili

，zaikaitongshi，qidaotongdianyuanbujinyinqidaliangdekaitongsunhao

，haichanshenghendadedvl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、成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di)的(de)特(te)點(dian)，因(yin)而(er)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。但(dan)是(shi)傳(chuan)統(tong)的(de)緩(huan)衝(chong)電(dian)路(lu)中(zhong)往(wang)往(wang)采(cai)用(yong)有(you)源(yuan)輔(fu)助(zhu)開(kai)關(guan)，電(dian)路(lu)複(fu)雜(za)不(bu)易(yi)控(kong)製(zhi)
，並(bing)有(you)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)應(ying)力(li)
，降(jiang)低(di)了(le)可(ke)靠(kao)性(xing)。因(yin)此(ci)許(xu)多(duo)新(xin)的(de)無(wu)源(yuan)緩(huan)衝(chong)器(qi)應(ying)運(yun)而(er)生(sheng)。