中心議題：

• 介紹屏蔽技術(shù)和接地技術(shù)
• 討論印制電路板的抗干擾設(shè)計

解決方案：

• 采用屏蔽方法，抑制開關(guān)電源電磁干擾
• 采用把交流電源地與直流電源地分開的浮地技術(shù)，隔離交流電源地線的干擾
• 用脈沖變壓器和線性光電耦合器隔離數(shù)字電路與模擬電路信號，提高整個電路的電磁兼容性
• 印制電路板的抗干擾設(shè)計與布局、布線有關(guān)

開關(guān)電源一般采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，其特點是頻率高、效率高、功率密度高。然而，由于其開關(guān)器件工作在高頻通斷狀態(tài)，高頻的快速瞬變過程本身就是電磁干擾源，它產(chǎn)生的電磁干擾直接危害著電子設(shè)備的正常工作，為了確保開關(guān)電源工作的可靠性，必須進行抗干擾設(shè)計?？垢蓴_措施包括屏蔽、接地、PCB板的布局與布線等，這里僅對屏蔽、接地、PCB板的布局與布線這幾種抗干擾措施進行分析討論。
 
屏蔽技術(shù)
抑制開關(guān)電源電磁干擾的有效方法是屏蔽。即用導(dǎo)電良好的材料對電場進行屏蔽，用導(dǎo)磁率高的材料對磁場進行屏蔽。用電磁屏蔽的方法解決EMI問題的好處是不會影響電路的正常工作。屏蔽技術(shù)可分為對發(fā)出電磁波部位的屏蔽和易受電磁波影響的元器件的屏蔽。在開關(guān)電源中，可發(fā)出電磁波的元器件是指變壓器、電感器、功率器件等，通常在其周圍采用銅板或鐵板作為屏蔽，使其電磁波產(chǎn)生衰減。對抗電磁波較弱的元器件，必要的情況下也應(yīng)采取相應(yīng)的屏蔽措施。
 
接地技術(shù)
a.接地。接地技術(shù)是開關(guān)電源抗干擾技術(shù)和電磁兼容技術(shù)的重要內(nèi)容之一。不正確的工作接地反而會增加干擾。比如共地線干擾、地環(huán)路干擾等。為防止各種電路在工作中產(chǎn)生互相干擾，使之能相互兼容地工作，根據(jù)電路的性質(zhì)，將工作接地分為不同的種類。
 
b.交流地與直流地分開。一般交流電源的零線是接地的。但由于存在接地電阻和其上流過的電流，導(dǎo)致電源的零線電位并非為大地的零電位。另外，交流電源的零線上往往存在很多干擾如果交流電源地與直流電源地不分開，將對直流電源和后續(xù)的直流電路正常工作產(chǎn)生影響。因此，在開關(guān)電源中采用把交流電源地與直流電源地分開的浮地技術(shù)，可以隔離來自交流電源地線的干擾。
 
c.模擬地與數(shù)字地分開。隨著數(shù)字開關(guān)電源的開發(fā)，為了抑制對數(shù)字芯片的干擾，數(shù)字芯片與模擬電路必須進行隔離。在數(shù)字開關(guān)電源中，常用脈沖變壓器和線性光電耦合器進行數(shù)字電路與模擬電路信號的隔離，以提高整個電路的電磁兼容性。
 
d.功率地與弱電地分開。功率地是負(fù)載電路或功率驅(qū)動電路的零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于負(fù)載電路或功率驅(qū)動電路的電流較強、電壓較高，所以功率地線上的干擾較大。因此功率地必須與其他弱電地分別設(shè)置，以保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作。
 
印制電路板的抗干擾設(shè)計
a.元器件的布局。為了減少噪聲的產(chǎn)生和防止由于噪聲所引起的誤動作， 在進行元器件的布局時，應(yīng)該注意以下幾點：①應(yīng)該根據(jù)印制板的安裝方式，把易發(fā)熱的元器件如穩(wěn)壓器、功率開關(guān)器件、變壓器等安裝在印制板的上方部位， 以利于散熱；熱敏元件應(yīng)遠離發(fā)熱元件。②應(yīng)盡量將相互關(guān)聯(lián)的元器件擺放在起以避免因器件離得太遠而造成印制線過長所帶來的干擾。③易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠離；脈沖電流流過的區(qū)域遠離輸入輸出端子，使噪聲源與出口分離。④應(yīng)將輸入信號和輸出信號盡量放置在引線端口附近，以避免因耦合路徑而產(chǎn)生的干擾。
 
b.印制板布線抗干擾的措施。印制電路板的抗干擾設(shè)計不僅與布局有關(guān)，而且與布線也有相當(dāng)大的關(guān)系。開關(guān)電源PCB抗干擾設(shè)計布線的原則：①根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加粗電源線、接地線寬度，減少環(huán)路阻抗；同時使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力；在裝配密度很高的印制電路板時，多采用多層板，可使印制導(dǎo)線的直流電阻R和自感L減小，從而減小印制導(dǎo)線的特性阻抗；在雙面板設(shè)計中，除盡量加粗電源線和地線的線條外，還應(yīng)該在電源線和地線之間留出一定的空間，以便安裝高頻特性好的去耦電容。②控制回路與輸出回路分開，采用單點接地方式，大面積接地容易引出天線作用，建議不要采用大面積接地方式。③相鄰電路之間不應(yīng)該有過長的平行線，走線盡量避免平行。如果在設(shè)計印制電路板時平行走線無法避免，可在兩條平行的信號線之間加一條地線，以起屏蔽作用。盡量拉開兩條平行的信號線之間的距離，以降低兩線之間電磁場的影響，使兩條平行的信號線上流過的電流方向相反。④電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。

由于開關(guān)電源在體積、重量和效率等方面的優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但電磁干擾對電子和電氣設(shè)備的工作有較大影響?？梢圆扇《喾N手段抑制干擾，有效地提高開關(guān)電源的電磁兼容性，使其得到更廣泛的應(yīng)用。
　　
參考文獻：
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