开关电源模块的电磁干扰是一个需要综合考虑多方面因素的问题。通过合理的滤波、屏蔽、接地、优化PCB布局和布线以及采用先进的开关技术等措施，可以有效地抑制电磁干扰，提高开关电源的稳定性和可靠性。

一、电磁干扰的产生原因

高频开关操作：

开关电源通过高频开关来控制能量的转换和传输，这种快速切换会在电源内部和周围空间产生电磁场，从而引起电磁干扰。

高频开关电流和电压的陡峭波形包含丰富的高频谐波分量，这些谐波可以通过电源线路、电源外壳以及连接线缆辐射出去，对周围的电子设备造成干扰。

寄生参数：

电子元件（如晶体管、MOSFET等）具有一定的寄生电感、电容和电阻。在高频开关过程中，这些寄生参数会与开关元件相互作用，形成振荡电路，产生高频振荡并对外产生干扰。

二极管反向恢复：

在开关电源中，二极管常用于整流和续流。当二极管从导通状态变为截止状态时，会有一段时间的反向恢复过程，这个过程中二极管内部的电荷需要重新分布，可能会产生较大的瞬时电流，进而产生电磁干扰。

开关节点的电压跳变：

开关电源中的开关节点在开关过程中会经历快速的电压变化，这些电压跳变点可以看作是电磁干扰的发射源，它们通过电源内部的布线、PCB走线等向外界辐射电磁波。

电源布局和布线：

不合理的电源布局和布线会增加电磁干扰的风险。例如，高功率的开关节点与敏感的信号线过于靠近，或者没有采取适当的屏蔽措施，都会导致电磁干扰的产生和传播。

二、电磁干扰的类型

根据噪声干扰源种类来分，开关电源产生的干扰可分为尖峰干扰和谐波干扰两种；若按耦合通路来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种。

传导干扰：通过开关电源的输入输出线传播而形成的干扰。

辐射干扰：谐波和寄生振荡的能量在空间产生电场和磁场，通过电磁辐射产生的干扰。

三、电磁干扰的抑制措施

为了有效抑制开关电源模块的电磁干扰，可以采取以下措施：

滤波技术：

在电源输入端接上滤波器，可以抑制开关电源产生并向电网反馈的干扰，也可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害。常用的滤波元件包括穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环等。

屏蔽技术：

使用导电性好的材料屏蔽电场，磁导率高的材料屏蔽磁场。例如，对功率开关管和输出二极管进行屏蔽处理，可以有效减少电磁辐射。

开关电源的连接线和电源线应采用带屏蔽层的导体，以防止外界干扰耦合到电路中。整个开关电源的外壳也需要有良好的屏蔽特性。

接地技术：

电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。例如，静电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰；电磁屏蔽用的导体原则上可以不接地，但不接地的屏蔽导体时常增强静电耦合而产生所谓“负静电屏蔽”效应，所以仍以接地为好。

软开关技术：

使用软开关技术使开关管在零电压、零电流时进行开关转换，可以有效地抑制电磁干扰和开关损耗。

优化PCB布局和布线：

合理的PCB布局和布线是减少电磁干扰的重要手段。例如，将模拟电路区和数字电路区合理分开，电源和地线单独引出并汇集到一点；高频数字信号线用短线，主要信号线最好集中在PCB板中心；电源线尽可能远离高频数字信号线或用地线隔开。

功率因数校正（PFC）技术：

通过PFC技术使电流波形跟随电压波形，修正电流波形使之接近正弦波，从而降低电流谐波含量，改善桥式整流电容滤波电路的输入特性，提高开关电源的功率因数。

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