开关电源适配器电磁兼容的重要性
电磁兼容技术及其在开关电源中的应用
电磁兼容技术及其在开关电源中的应用作者：夏帆来源：《装饰装修天地》2017年第01期摘要：开关电源是电气产品中最常用的部件之一。
由于其特殊的工作原理，电磁干扰问题十分突出，影响了电子设备的安全。
因此，需要进行开关电源电磁干扰的研究，采取适当的、科学合理的抑制技术，有效防止电磁干扰，维护安全稳定，电气设备可靠运行，保证电力系统的综合性能稳定高效。
本文简要论述了电磁干扰的产生，详细介绍了开关电源的电磁干扰抑制技术。
关键词：电磁兼容技术；开关电源；应用前言开关电源具有体积小、质量小、高可靠性和高效等特点，在各种电器产品中得到了广泛应用。
然而，随着开关电源向着高频大功率的方向发展，开关电源的电磁干扰问题日益严重。
为了减少电磁干扰对电源本身及周边设备的影响，探究开关电源的电磁干扰抑制技术已经成为相关研究人员的研究重点。
一、电磁兼容技术的内涵电磁兼容是指电子、电气以及组成的系统在一个共同的电磁环境中同时完成各自的功能且共存的状态，即系统中的这些电子设备不会因为内部或者彼此之间的电磁干扰而导致系统异常。
其主要的内涵有：设备或者系统具备电磁兼容的功能；设备或者系统不会产生超过标准的电磁干扰。
电磁兼容性就是电子产品、设备、系统在预期的电磁环境中按照设计功能进行正常工作，且不会对系统中的其他设备或者事物产生电磁干扰。
电磁兼容技术的发展是伴随着无线电、电子技术等发展起来的一门实用性工程类学科，具有巨大的发展潜力。
电磁兼容本质是抗干扰问题。
电磁干扰是特定的干扰源发出的干扰电磁能量，经过耦合途径将此能量传输到敏感的设备，使得该设备正常工作受到影响。
干扰的种类有很多，主要的有大气、雷电、宇宙等自然干扰；而系统中的某一个部分正常工作时发出的能量与无用能量对其他部分的干扰则是人为干扰。
电磁兼容就通过对这些电磁干扰进行控制来实现的，所以电磁兼容技术是在认知干扰的基础上，从对抗电磁干扰而形成的。
其具体要求：在设计好的电磁环境中设备功能正常，各项性能没有下降或者延缓；对电磁环境不会造成污染。
开关电源前端EMC概述
05
开关电源前端EMC案例分析
案例一：某企业开关电源前端EMC整改
总结词：成功案例
详细描述：某企业由于开关电源前端EMC问题导致产品在电磁环境下性能不稳定 ，经过EMC整改，包括优化电路设计、添加滤波器、加强屏蔽等措施，产品性能 得到显著提升，顺利通过了相关电磁兼容性测试。
案例二：某品牌手机充电器EMC设计
测试设备与环境
测试设备
包括电磁干扰测试接收机、信号ห้องสมุดไป่ตู้生 器、功率分析仪、阻抗稳定网络等。
测试环境
需要满足电磁兼容性测试的场地，包 括开阔场地、屏蔽室等，以确保测试 结果的准确性和可靠性。
测试方法与流程
测试方法
包括传导发射测试、辐射发射测试、抗扰度测试等，每种测试方法都有相应的测试标准 和规范。
测试流程
制。
以上内容仅供参考，如需获取更 准确的信息，建议查阅相关的国 际、国内标准以及企业内部的
EMC标准和规范。
03
开关电源前端EMC设计技术
滤波技术
滤波器类型
滤波器性能测试
包括无源滤波器和有源滤波器，用于 抑制开关电源产生的谐波电流，减小 对电网的干扰。
需要使用专业的测试设备和方法，对 滤波器的性能进行测试和评估，确保 其满足EMC标准要求。
组成
开关电源前端EMC主要由输入滤波器、共模电感和电容组成，用于抑制电磁干扰 ，提高设备的电磁兼容性。
发展趋势与挑战
发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，开关电源前端 EMC技术也在不断发展。未来，开关电源前端EMC将朝着更 高效、更环保、更智能的方向发展。
挑战
尽管开关电源前端EMC技术取得了一定的进展，但仍面临诸 多挑战。如何提高电磁兼容性的同时降低能耗和成本，以及 如何应对复杂多变的电磁环境等，都是亟待解决的问题。
电磁兼容技术及其在开关电源中的运用
电磁兼容技术及其在开关电源中的运用摘要：随着技术发展水平的提升，电磁兼容技术水平随之提高，将电磁兼容技术灵活运用在开关电源中，能够确保电子设备即使在复杂性较高的电磁环境内仍旧能够处于正常运行状态，因此技术人员应当引以为鉴，在应用前充分了解电磁兼容技术的规范操作方式，事先规划好电磁兼容技术在开关电源中的应用方案，从而使电磁兼容技术的应用价值可以在开关电源中施展出来。
本文首先分析电磁兼容技术涉及的相关内容，其次着重研究在开关电源中如何能够使电容兼容技术的价值最大程度地发挥出来，从而不断提升开关电源的运行稳定性。
关键词：电磁兼容技术；开关电源；运用引言：在电磁干扰影响下，容易引发频道拥挤问题，如果情况严重，甚至会直接干扰电子设备的正常运行。
为了避免电子设备运行时受到电磁干扰出现安全问题，需要提前采用电磁兼容技术保护开关电源，降低开关电源受到电磁干扰影响的可能性，对于全面提高电子设备的运行质量具有促进作用。
1电磁兼容技术的主要内容电磁兼容技术主要是形容设备以及系统在电磁环境中运转时不会形成电磁干扰，设备还是可以能够正常运行，几乎不会受到其他设备形成的电磁干扰波及。
在采用电磁兼容技术实施管理工作时，主要分为两种情况，第一种情况，设备处于正常运转状态时，应该将设备运行环境的电磁干扰控制为不超过阈值的状态，第二种情况，提高设备的抗干扰能力[1]。
现如今，无线电技术发展水平越来越高，电子技术越来越先进，电磁兼容技术获得了广泛应用，该技术实际上是具有抵抗电磁干扰功能的技术，常见的电磁干扰因素主要分为两部分内容，一部分内容是自然干扰因素，诸如雷电因素以及大气环境，如果不加以干涉，将会严重影响电子设备的正常运行。
为了能够降低这些自然干扰因素对电子设备产生的负面影响，需要使用电磁兼容技术，最大程度地降低电磁干扰，另一类是人为干扰因素，在出现人为操作失误、操作不当的时候，使得电子设备所在位置形成电磁干扰，甚至会对设备运行情况产生不利影响。
开关电源电磁兼容性问题
开关电源电磁兼容性问题开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、工作可靠、可远程监控等优点，而广泛应用于工业、通讯、军事、民用、航空等各个领域。
在很多场合，开关电源，特别是通信开关电源要有很强的抗电磁干扰能力，如对浪涌、电网电压波动的适应能力，对静电、电场、磁场及电磁波等的抗干扰能力，保证自身能够正常工作以及对设备供电的稳定性。
一方面，因开关电源内部的功率开关管、整流或续流二极管及主功率变压器，是在高频开关的方式下工作，其电压电流波形多为方波。
在高压大电流的方波切换过程中，将产生严重的谐波电压及电流。
这些谐波电压及电流，一方面通过电源输入线或开关电源的输出线传出，对与电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰，使设备不能正常工作；另一方面，严重的谐波电压电流在开关电源内部产生电磁干扰，从而造成开关电源内部工作的不稳定，使电源的性能降低。
还有部分电磁场通过开关电源机壳的缝隙，向周围空间辐射，与通过电源线、直流输出线产生的辐射电磁场，一起通过空间传播的方式，对其它高频设备及对电磁场比较敏感的设备造成干扰，引起其它设备工作异常。
因此，对开关电源要限制由负载线、电源线产生的传导干扰，及由辐射传播的电磁场干扰，使处于同一电磁环境中的设备均能够正常工作，互不干扰[1][2].2 国内外电磁兼容性标准[1]电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何设备构成不能承受的电磁干扰的能力。
要彻底消除设备的电磁干扰及对外部一切电磁干扰信号是不可能的。
只能通过系统地制定设备与设备之间允许产生的电磁干扰大小及抵抗电磁干扰的能力的标准，才能使电气设备及系统间达到电磁兼容的要求。
国内外大量的电磁兼容性标准，为系统内的设备相互达到电磁兼容性制订了约束条件。
国际无线电干扰特别委员会（CISPR）是国际电工委员会（IEC）下属的一个电磁兼容标准化组织，设六个分会。
早在1934年就开展EMC标准的研究。
其中第六分会（SCC）主要负责制定关于干扰测量接收机及测量方法的标准。
开关电源的电磁兼容技术简介
下图是表示产品投资效益的曲线，可以看出：电磁兼 容问题解决得越早，投资效益越高。如果在产品的立项、 设计阶段就解决了电磁兼容技术，电磁兼容措施的有效性 最高，产品的成本最低。如果产品已经成批的制造出来了， 才发现不符合国家的电磁兼容标准，在采取补救措施，产 品的成本就会大大提高。
电磁兼容性标准和规范
近年来，电磁兼容设计技术 技术的重要性日 技术 益增加，这有两个方面的原因：第一，电子 设备日益复杂，特别是模拟电路和数字电路 混合的情况越来越多、电路的工作频率越来 越高，这导致了电路之间的干扰更加严重， 设计人员如果不了解有关的设计技术，会导 致产品开发周期过长，甚至开发失败。
第二，为了保证电子设备稳定可靠的工作， 减小电磁污染，越来越多的国家开始强制执 行电磁兼容标准，特别是在美国和欧洲国家， 电磁兼容指标已经成为法制性的指标，是电 子产品厂商必须通过的指标之一，设计人员 如果在设计中不考虑有关的问题，产品最终 将不能通过电磁兼容试验，无法走上市场。
电磁能的广泛应用一方面推动了社会的进 步，丰富了人类的物质文化生活,同时也使空 间各种频率的电磁辐射越来越强，对人类造 成了危害： ①、干扰广播、电视、通信信号的接收； ②、干扰电子仪器、设备的正常工作，可 能造成 信息失误、控制失灵等事故； ③、可能引燃一些易燃易爆物质，引起爆 炸和火灾； ④、较强的电磁辐射对人体的健康有很大 的影响。
电磁兼容学是一门新兴的跨学科 的综合性应 用学科。 用学科。
其研究的热点内容主要有： 其研究的热点内容主要有：
◆ 电磁干扰源的特性及其传输特性 ◆ 电磁干扰的危害效应 ◆ 电磁干扰的抑制技术 ◆ 电磁频谱的利用和管理 ◆ 电磁兼容性标准与规则 ◆ 电磁兼容性的测量与试验技术 ◆ 电磁泄漏与静电放电等
电器开关原理剖析：开关的电磁兼容与电压波动防护
电器开关原理剖析：开关的电磁兼容与电压波动防护电器开关是电路中常见的一个元件，它的功能是控制电流的通断，使电器设备能够正常工作。
在实际应用中，开关的电磁兼容性和电压波动防护是两个非常重要的考虑因素。
首先，我们来分析开关的电磁兼容性。
电磁兼容性是指电器设备在其正常工作时，不对周围的电子设备和系统产生干扰，也不被其它电子设备和系统的干扰所影响。
开关通常由金属材料制成，因此在电磁兼容性方面具有一定的优势。
然而，由于开关在通断时产生的电火花和电弧，会产生较强的电磁辐射，可能对周围的电子设备和系统产生干扰。
为了提高开关的电磁兼容性，一种常见的做法是在开关上安装滤波器。
滤波器可以减少开关的干扰信号，使其达到国家规定的电磁兼容性标准。
滤波器通常由电容器和电感器组成，通过调节电容和电感的数值，可以对不同频率的干扰信号进行滤除。
此外，还可以采取屏蔽措施，如在开关周围设置屏蔽罩，减少电磁泄漏。
另外，还可以在开关上使用金属外壳，以提供更好的屏蔽效果。
其次，我们来分析开关的电压波动防护。
电压波动是指电网电压在短时间内的快速变化，可能对电器设备的正常工作产生负面影响。
开关作为电路中的一个关键元件，需要具备较好的抗电压波动能力，以保证电器设备的稳定运行。
为了提高开关的电压波动防护能力，一种常见的做法是在开关上安装稳压器。
稳压器是一种主动电子器件，它可以实时检测电网电压的变化，并根据需求调整输出电压，保持在设定范围内稳定不变。
稳压器通常由比较器、反馈电路和功率器件组成，通过不断调整功率器件的通断状态，使输出电压保持稳定。
在电压波动较大的环境中，稳压器可以起到很好的抑制和补偿作用，保证电器设备的正常工作。
总结起来，电器开关的电磁兼容性和电压波动防护是电路设计中需要重点考虑的两个方面。
通过安装滤波器和稳压器，可以减少开关的干扰信号和稳定输出电压，从而保证电器设备的正常运行。
未来，在科技的不断进步下，我们有理由相信电器开关的电磁兼容性和电压波动防护技术将会不断提升，为电器设备的稳定运行提供更好的保障。
电磁兼容性测试在电力设备设计中的重要性
设备损坏
强烈的电磁干扰可能直接 损坏电力设备的电子元件 ，缩短设备寿命。
安全隐患
在某些情况下，电磁干扰 可能导致电力设备误动作 ，引发安全事故。源自在设计中增强电磁兼容性的方法
选用低电磁干扰元器件
在设备设计时，尽量选用低电磁干扰的元器件，降低设备本身的 电磁辐射。
电磁屏蔽设计
采用电磁屏蔽材料和结构，减少设备对外部电磁干扰的敏感性。
完善接地设计
良好的接地设计可以降低设备内部的电磁干扰， 提高设备的电磁兼容性。例如，采用多点接地、 混合接地等方式，可以有效提升接地效果。
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接地设计
合理的接地设计有助于将电磁干扰导入大地，降低设备间的相互干 扰。
在设计中增强电磁兼容性的方法
布局优化：优化设备内部元器件的布局，减少电磁干扰的传 播路径和耦合可能性。
通过以上在设计中对电磁兼容性的考虑，可以显著提高电力 设备的稳定性和可靠性，确保设备在复杂电磁环境中正常工 作，并降低因电磁干扰引发的安全事故风险。因此，在电力 设备设计中充分考虑电磁兼容性至关重要。
通过优化设备设计和布局，降低电磁干扰，有助于提高设备性能和系统
效率。
03
遵守法规
许多国家和地区都制定了严格的电磁兼容性标准和法规，要求电力设备
必须通过相应的电磁兼容性测试。确保设备符合相关法规和标准，有助
于设备的市场推广和应用。
报告的目的和范围
目的
本报告旨在分析电磁兼容性测试在电力设备设计中的重要性，探讨如何通过优 化设备设计和制造工艺，提高设备的电磁兼容性，确保电力系统的稳定和安全 。
范围
报告将涵盖电力设备电磁兼容性的基本原理、测试方法、设计优化策略等方面 的内容，为电力设备设计和制造人员提供有价值的参考和建议。
专家为您讲解：开关电源适配器电磁兼容的重要性
专家为您讲解：开关电源适配器电磁兼容的重要性
随着我国加入WTO，无论是销往海外市场的开关电源适配器产品，还是涌向中国市场的国外开关电源产品，几乎都要进行各样的产品认证。
产品认证从贸易角度看，实质上是技术性贸易壁垒。
国内的3C认证替代了原来的CCIB和CCEE认证(即长城认证)，“CCC”认证是我国强制性产品认证的标志，“CCC”是ChinaCompulsoryCertification的英文缩写，只有取得了3C认证的开关电源及电子产品才能进入国内市场。
3C认证对开关电源适配器和机电、电气产品的安全性能、EMC等方面做出了详细的规定。
开关电源的电磁兼容(EMC)是指开关电源、电源适配器或电源变压器在规定的电磁环境电平下，不因电磁干扰而降低其性能指标，同时它们本身产生的电磁辐射不大于规定的极限电平，不影响其他电子设备或系统的正常运行，并达到开关电源与设备、开关电源与系统之间互不干扰，共同可靠工作的目的。
在国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》中对电磁兼容的定义是：“设备或系统在其电磁环境中能正常工作并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰能力。
”该标准等同采用国际IEC61000(1990)系列标准。
随着国际电磁兼容法规的日益严格，开关电源及其他电子产品的电磁兼容性能越来越受到重视。
电磁兼容研究包含以下的内容：
(1)开关电源适配器、充电器、电源变压器或电子设备、系统应具有抵抗一定电磁干扰的能力。
即它应不会受到处于同一电磁环境中的其他电子设备或电子系统发射的电磁干扰而产生不允许的工作性能下降的现象。
(2)开关电源、适配器、充电器、变压器或电子设备、系统不产生超过规定。
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开关电源适配器电磁兼容的重要性
嘉兆科技
随着我国加入WTO，无论是销往海外市场的开关电源适配器产品，还是涌向中国市场的国外开关电源产品，几乎都要进行各样的产品认证。
产品认证从贸易角度看，实质上是技术性贸易壁垒。
国内的3C认证替代了原来的CCIB和CCEE认证（即长城认证），“CCC”认证是我国强制性产品认证的标志，“CCC”是China Compulsory Certification的英文缩写，只有取得了3C认证的开关电源及电子产品才能进入国内市场。
3C认证对开关电源适配器和机电、电气产品的安全性能、EMC等方面做出了详细的规定。
开关电源的电磁兼容（EMC）是指开关电源、电源适配器或电源变压器在规定的电磁环境电平下，不因电磁干扰而降低其性能指标，同时它们本身产生的电磁辐射不大于规定的极限电平，不影响其他电子设备或系统的正常运行，并达到开关电源与设备、开关电源与系统之间互不干扰，共同可靠工作的目的。
在国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》中对电磁兼容的定义是：“设备或系统在其电磁环境中能正常工作并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰能力。
”该标准等同采用国际IEC61000(1990)系列标准。
随着国际电磁兼容法规的日益严格，开关电源及其他电子产品的电磁兼容性能越来越受到重视。
电磁兼容研究包含以下的内容：
（1）开关电源适配器、充电器、电源变压器或电子设备、系统应具有抵抗一定电磁干扰的能力。
即它应不会受到处于同一电磁环境中的其他电子设备或电子系统发射的电磁干扰而产生不允许的工作性能下降的现象。
（2）开关电源、适配器、充电器、变压器或电子设备、系统不产生超过规定限度的电磁干扰。
上面所定义的电磁环境概念是指“存在于给定场所的所有电磁现象的总和”。
可见电磁环境是由空间、时间、频谱三个要素组成的，所以要解决开关电源适配器（电源变压器）的电磁兼容问题就离不开这三个要素。
电磁兼容研究就是研究在有限的空间、时间和频谱资源下，开关电源适配器或电子设备在电磁环境下能正常工作的一门科学。
以办公室为例，由于办公室的空间是有限的，小的几十平方米，大的也不过几百平方米，在这样有限的空间中配有各种各样的电气和电子设备。
例如，配有照明电气、上网设备、计算机、传真机、复印机和空调机等等。
其次是时间，在正常办公时间内，几乎所有的电气设备都有自己的工作频谱范围，产生各自的电磁现象。
在频谱方面现在国际电信联盟（ITU）已规划的、可利用的
10KHz~400GHz无线电频谱范围，任何一种无线电业务都离不开这一频率范围，对于高于400GHz的电磁波进入光波波段。
电磁兼容研究所涉及的技术领域或服务对象几乎包括了所有用电设备。
目前，越来越多的国家已把电磁兼容标准作为开关电源适配器、充电器、电源变压器或电子产品性能的评价依据。
随着电气电子设备的高速化和数字化，尤其是欧盟根据89/336EEC指令从1996年1月开始强制执行电磁兼容标准以来，在世界范围内掀起了对开关电源、充电器、变压器和电气电子产品EMC研究的热潮。
电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术。
而电磁兼容设计就是在开关电源和电子产品设计时设法抑制（消除）电磁干扰，提供开关电源和电子产品在电磁环境中的工作稳定性和可靠性。
近些年来，电磁兼容设计技术的重要性日益增加，这有两个方面的原因：第一，开关电源和电子设备日益复杂，特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高，这导致了电路之间的干扰更加严重，设计人员如果不了解有关的设计技术，会导致产品开发周期过长，甚至开发失败。
第二，为了保证开关电源和电子设备温度可靠地工作，减小电磁辐射污染，越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准，特别是在美国和欧洲的国家，电磁兼容指标已经成为法制性的指标，是开关电源和电子产品生产厂家必须通过
的指标之一，设计人员如果在设计中不考虑有关的问题，产品最终将不能通过电磁兼容试验，无法走向市场。
大量的调查表明，足够强的电磁辐射，通过生物组织的反射、吸收和穿透作用，对人体确实有各种明显的危害。
对动物的试验发现，电磁辐射能产生病理、生理和神经效应，如灼伤、影响消化、引起兴奋、痉挛、不安、疲惫、白内障、高血压等症状。
到目前为止，虽然还没完全弄清电磁辐射对人体危害的机理和后果，但是人类已对人体易受电磁辐射危害的器官，如人体、眼睛、大脑、神经、皮肤和血液等，以及对生物组织的致热效应和非热效应进行了大量的研究。
电磁辐射致病，已经逐步被人类所认识，人类正在采取措施加以控制。
要解决好开关电源适配器的电磁干扰问题，必须从电磁波的产生（干扰源）和接收（抗干扰，也就是常说的防护）两个方面采取措施。
抑制开关电源的传导干扰和辐射干扰、增强电子设备或电子系统的抗干扰能力，使开关电源、充电器、电源变压器或电子设备既不是电磁干扰源，又具有一定的抗干扰能力，达到EMC要求的工作状态。
任何电子设备或电子系统不因自身的寄生发射或电磁泄漏而影响附近的其他电子设备或电子系统的正常运行或形成电子污染，同时又能在一定工作条件下保持正常工作，既被认为具有电磁兼容能力。
由于电磁兼容性几乎涉及所有的电子设备或电子系统，国际电工委员会IEC开展了积极的EMC标准化工作。
IEC中具体负责制定EMC国际标准的是第77技术委员会（TC77）和国际无线电干扰特别委员会CISPR。
另外，在IEC理事会下特设有一个电磁兼容性咨询委员会（ACEC）的机构，负责对T C77和CISPR与其他技术委员会（TC）之间有关EMC标准的协调。
从对电磁干扰采取措施的方法，将EMC标准分为辐射标准和防护标准。
辐射标准用于限制电子设备或电子系统辐射的干扰波。
事实上，防护标准则用于提高电子设备或电子系统对外来干扰的承受（抗干扰）能力。
按所包含的内容进行分类，EMC标准又可分为基本标准、通用标准、产品标准和专用产品标准几大类。
从开关电源的标签上，我们常见到有CCC,UL,FCC,PSE,CE,GS,SAA,C-TICK这些认证符号。
CCC认证属于中国市场的强制性认证，包括安全认证和电磁兼容认证；UL认证属于美国市场的安全认证；FCC认证属于美国市场的电磁兼容认证; PSE认证是日本强制性安全认证，用以证明电机电子产品已通过日本电气和原料安全法(DENAN Law) 或国际IEC标准的安全标准测试；CE认证属于欧洲市场的电磁兼容认证；GS认证属于欧洲市场的安全认证，SAA认证属于澳洲市场的安全认证；C-TICK认证属于澳洲市场的电磁兼容性认证。