导轨开关电源EMI的仿真分析

导轨开关电源EMI特性及归类

对导轨开关电源传导电磁干扰进行预测，***先必须确立其造成原理及其噪声源的各项特性。因为功率开关管的髙速电源开关动作，其工作电压和电流量弹性系数都很高，上升沿和降低沿包括了丰富多彩的高次谐波，因此造成的电磁干扰抗压强度大；导轨开关电源的电磁干扰关键集中化在二极管、功率电源开关元器件及其两者之间相接的热管散热器和高频变压器周边；因为开关管的电源开关頻率从几十kHz到几MHz，因此导轨开关电源的干扰方式主要是传导干扰和线下干扰。在其中，传导干扰会根据噪音散播相对路径引入电网，干扰连接电网的别的设备。

导轨开关电源传导干扰分为2大类。

1）差模（DM）干扰。DM噪音关键由di/dt造成，根据内寄生电感器，电阻器在火线和零线中间的控制回路中散播，在二根线中间造成电流量Idm，不与接地线组成控制回路。

2）共模（CM）干扰。CM噪音关键由dv/dt造成，根据PCB的杂散电容器在两根电源插头与地的控制回路中散播，干扰入侵路线和地中间，干扰电流量在两道上各穿过二分之一，以地为公共性控制回路；在具体电路中因为路线特性阻抗不平衡，使共模信号干扰会转换为不容易清除的串扰干扰。

导轨开关电源EMI的仿真分析

从理论上而言，不论是时域仿真還是频域仿真，要是创建了有效的分析法，其仿真結果都能恰当体现系统软件的EMI量化分析水平。

时域仿真方式 必须创建变换器中包括全部元件主要参数的电路模型，运用PSPICE或Saber手机软件进行仿真分析，应用迅速傅里叶分析专用工具获得EMI的频带波型，这类方式 在DM噪音的分析中早已获得了认证。殊不知导轨开关电源中的非线性元件如MOSFET，IGBT等集成电路工艺，其非线性特性和杂散主要参数使模型非常复杂，另外导轨开关电源电路工作时其电路拓扑结构不断更改，造成 了仿真中出現不收敛的问题。在科学研究CM噪音时，务必包括全部的内寄生元件主要参数，因为寄生参数的危害，FFT結果和试验結果没办法符合；电源开关功率变换器一般 工作在挺大的时间常数范畴内，关键包含3组时间常数：与輸出端基础頻率相关的时间常数（几十ms）；与电子开关的电源开关頻率相关的时间常数（几十μｓ）；与电子开关通断或关闭时的增益值和下降时间相关的时间常数（几ns）。

正是如此，在时域仿真中，务必应用十分小的测算步长，而且必须用很长期才可以进行测算；此外，时域方式 获得的結果通常不可以清楚地分析电路中每个自变量对干扰的危害，不可以深层次表述导轨开关电源的EMI个人行为，并且欠缺对EMI原理的分辨，不可以为减少EMI得出确立的解决方法。

频域仿真是根据噪声源和传播途径特性阻抗模型基本上的统计分析方法。运用LISN为噪声源出示规范负荷特性阻抗。如图所示1图示，从LISN看以往，全部系统软件能够简单化成噪声源、噪音相对路径和噪音信号接收器（LISN）。频域方式 能够大幅度降低仿真测算的時间，一般不容易出現数值不收敛的状况。

推荐阅读：

防爆柜适合的使用方法

电流互感器的界定及功效

交流接触器的主要结构