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摘要：随着社会的发展，电子设备电子功能不断的丰富，电子设备所具备的应用领域越来越广，电磁环境变得越来越复杂，这也促使电磁干扰问题越来越严重，导致电子设备的正常工作受到比较严重的影响，为了有效的防止电磁干扰，在电子设备中应用了电磁兼容技术，通过电磁兼容技术的应用，电子设备的抗干扰能力得到了显著地提升。电磁兼容技术所具备的潜力是非常大的，在未来将会发展的更好。基于此本文分析了电磁兼容技术及其在开关电源中的应用。
关键词：电磁兼容技术；开关电源；应用
中图分类号：TN86 文献标识码：A
1、电磁兼容技术的概述
电磁设备不能正常工作的原因有很多，最主要的就是空气绝缘变电站和气体绝缘变电站的保护设备被损坏，导致它们在工作中彼此干扰，不能正常运行，甚至在影响最严重的时候还会直接导致电磁设备不能正常工作。为了解决电力系统中出现的电磁兼容问题，电磁兼容技术便应运而生了。
简而言之，在实践过程中会出现一系列因电磁干扰引发的问题，为了解决这些问题而研发出的技术就被称为电磁兼容技术。电磁兼容性是对一种能力的描述，该能力是相关系统或相应的设备能够在电磁环境中正常工作并且不受电磁环境干扰的能力，英文缩写为EMC。在许多发达国家，现阶段，已经形成了一套技术体系，该体系是专门针对EMC而设计的。目前，国内在这项技术方面还存在许多不足和缺陷，需要进一步研究，以不断提高技术水平，使电力系统电磁兼容技术不断专业化，达到发达国家的水平，进而与国际接轨。
2、开关电源中电磁干扰的形成
2.1、印制电路中的电磁噪声
在开关电源中，印制电路起着支撑性的基础作用，当电气件与其相连时，通过电路板来实现，在对印制电路进行电磁干扰源控制时，电路板在重要的控制基础。在印制电路中，线路布置随意性比较大，在进行产品设计时，对电磁兼容性能的考虑比较少，因此，在印制电路工作的过程中，元件就会受到信号的辐射，产生内部干扰。所以电路板设计是印制电路中的重点，当设计只考虑美观、均匀，忽视电磁兼容时，电磁干扰现象就会比较严重，进而影响到印制电路的正常工作。
2.2、晶体管电磁干扰
近年来，随着现代化社会的发展。开关电源也不断得到了优化，在设计时，变压器的体积与开关电源优化之间要相适应当功率晶体管开关的频率得到了提升之后，电流的变化频率就会相应的增加，这样一来，电磁信号的可控性就会比较差。另外，当晶体管的开关频率提升时，晶体管的温度就会升高，这就必须要安装散热元件，由此导致产生寄生电容，相应的电压频率就会出现改变，进而增加了电磁干扰。
2.3、开关变压器
在开关电源中，一个必不可少的器件就是功率变压器，在功率变压器工作的过程中，电磁干扰也是存在的。在变压器中，包含多个绕组，在这些绕组之间，寄生电容是一定存在的，这样一来，脉冲电流就会产生，最终产生了电磁干扰现象，产生之后，周围都会受到电磁干扰的影响。在变压器的两侧，会产生配合差异，进而产生漏磁现象，受到漏磁的影响，晶体管所具备的电压会大幅度的提升，从而使电磁干扰变得更大。
3、电磁兼容设计常用方法
3.1、应用屏蔽技术
屏蔽技术是当前我国电磁场耦合通道最好的隔断方式，其可以将防静电与电磁感应的技术融合在一起，进而形成良好的屏蔽效果。（1）静电屏蔽。就是利用金属容器与大地相互连接，使其在实际运行期间，可以更好地疏导静电，在内部电力不外传的基础上，不会影响到外部的电场。（2）电磁屏蔽。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就是在实际屏蔽过程中，利用导电性能较为良好的金属材料制作屏蔽层，然后添加一些高频干扰磁场等使金属屏蔽中出现旋涡，然后利用旋涡磁场达到良好的抗干扰效果，这样，才能确保其抗干扰性能符合相关标准。（3）低频磁屏蔽。就是利用高导磁等材料制作屏蔽层，然后将电磁干扰限制在电磁屏蔽系统中，进而提高其抗干扰能力，达到一定的抗干扰效果。（4）驱动屏蔽系统。在全面分析屏蔽导体电位的情况下，能够利用一定规格的电压跟随器对驱动屏蔽层进行控制，确保可以达到良好的抗干扰效果。
3.2、接地抗干扰技术
在制定电磁兼容抗干扰防护方案的过程中，相关技术人员必须要利用安全性较高或是电路稳定性较强的接地技术，确保可以达到良好的抗干扰效果。（1）供电系统接地技术。就是在电源变压器受到高压破坏的时候，要对其进行接地电流传导控制，达到保护人们生命安全的目的。（2）设备接地技术。就是将电力设备或是电力设备的外壳接地，如果电力设备漏电，就可以保护人们生命安全，规避触电问题。（3）电路信号接地技术。就是建设出电压基准点为零的信号体系，保证能够提高电力设备运行效率。（4）屏蔽系统接地技术。屏蔽系统接地技术的应用，主要为了防止出现静电积累现象，确保可以避免电磁干扰而形成的隔离或是排导系统。
3.3、隔离电磁兼容技术
隔离电磁兼容技术就是对电磁干扰的途径进行破坏性处理，确保可以抑制电磁兼容所导致的干扰现象，当前，最为普遍的隔离电磁兼容技术为：电路隔离方式、变压器隔离方式与光电耦合隔离方式等。
4、电磁兼容技术在开关电源中的应用
电磁兼容问题的本质就是电磁干扰问题，所以要解决开关电源的电磁兼容性问题也要从电磁干扰的三要素人手:减小干扰源产生的干扰信号、切断干扰信号的传播途径、增强受干扰体的抗干扰能力。
解决开关电源内部的电磁兼容问题时可以综合应用以上三种方法。开关电源产生的对外干扰可以通过减小干扰源的方法来解决，比如电源线谐波电流、电源线的传导干扰及电磁场辐射干扰等均是利用此种方法；增强输入输出滤波电路的设计、改善有源功率因数校正(APFC)电路的性能、减小开关及整流和续流二极管的电压或电流的变化率、采用各种软开关拓扑及控制方式都是增强受干扰体的抗干扰能力的方法；切断干扰信号的传播途径可以通过加强机壳的屏蔽效果、改善机壳的缝隙泄漏并进行良好的接地处理来实现。减小开关电源的内部干扰，实现其自身的电磁兼容性应从以下几方面入手:
（1）注意数字电路与模拟电路PCB布线的正确分区；(2)数字电路与模拟电路电源的正确去藕；(3)数字电路与模拟电路单点接地、大电流电路与小电流电路的单点接地以及共地干扰和地环影响；(4)布线时应注意相邻线间的间距及信号性质，以避免产生串扰减小地线阻抗；(5)减小高压大电流回路所包围的面积；(6)减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路的所包围的面积；(7)减小开关变压器的漏电感、滤波电感的分布电容，应用谐振频率高的滤波电容器。
开关电源对外部的抗干扰能力应优化交流电输入及直流输出端口的防雷能力。对于能量较小的雷击波，可采用氧化锌压敏电阻与气体放电臂的组合方法来解决；对于快速瞬变信号，由于它含有很宽的频谱，很容易以共模的方式传人控制电路，可采用与防静电相同的方法并减小共模电感的分布电容、加强输入电路的共模滤波来提高系统的抗干扰性能。
总之，在电子设备发展的过程中，功能不断的丰富，为了保证电子设备的正常工作，就必须要应用电磁兼容技术，进一步加强对其的研究非常有必要。
参考文献：
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[2]黄文生，袁昌，张建生.电力系统电磁兼容技术探讨[J].应用能源技术，2008，09:27-29.
[3]胡俊达，杨跃龙.电磁兼容技术在电子电信设备中的应用[J].电子质量，2004，01:26-29+25.
论文作者:成厚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：技术论文; 电路论文; 电磁兼容论文; 抗干扰论文; 开关电源论文; 屏蔽论文; 干扰论文; 《电力设备》2017年第12期论文;