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[!--downpath--]1幅射恐嚇的空間傳輸
1.遠場和近場
電磁能量以場的方式向四周傳播，就產生了幅射恐嚇，場可以分為近場、和遠場，近場又稱為感應場，它的性質與場源有密切的關系，如果場源是高電流小電壓的源，則近場主要是電場，如果場源是低壓大電壓，則場源主要是磁場。無論近場是磁場或是電場，當退場源的距離小于λ/2π時，均弄成遠場，又稱為幅射場。
因為開關電源工作在高電流，大電壓的狀態下，近場即有電場，又有磁場。
2.恐嚇的幅射形式
●單點幅射，主要模擬各相同性的較小的幅射源，幅射的硬度可表示為：
式中，P表示發射的功率，r表示離發射源的距離。可見，單點幅射硬度與距離成正比，與發射源的功率的平方根成反比。
●平行雙線支路的幅射
主要模擬差模電壓回路的幅射源，其幅射硬度可以表示為：
式中A為差模電壓所包圍的面積，I是差模電壓的大小，r是離幅射源的距離，λ是波長。可見差模幅射硬度與差模電壓的大小和差模電壓所包圍的面積成反比，與距離成正比，與頻度的平方成反比。
因而應在高頻噪音源處加高頻去耦電容，以免高頻噪音流入電源回路中。
●單導線的幅射
單導線的幅射公式可以拿來計算紋波電壓形成的幅射的大小：
式中，I是紋波電壓的大小，r是到串擾電壓源的距離，l是導線的寬度，λ是波長。
3.串擾電壓幅射
兩根相仿的導線，假如流過差模電壓，則導線形成的電磁場因為方向相反，大小相等而互相抵消，但假如流過紋波電壓，時兩根導線形成的電磁場互相疊加。因而大小相同的串擾電壓所形成的空間幅射要比差模電壓形成的空間幅射硬度大的多，按照實驗，二者的幅射硬度相差上千倍。所以，開關電源的幅射主要是由串擾電壓造成的。
●共模電壓幅射的基本模式
串擾幅射有兩種驅動模式，一種是電壓驅動模式，一種是電流驅動模式，在開關電源中泄露電流過大的危害，起主要作用的主要是電流驅動模式。
●產生紋波幅射的條件
形成串擾幅射的條件有兩個，一是串擾驅動源，一個是串擾天線。
任何兩個金屬體之間存在射頻電位差，就構成一副不對稱振子天線，兩個金屬導體分
別是天線的兩個極泄露電流過大的危害，對于一個開關電源來說，如右圖所示：
圖4中C7是開關管和散熱器之間的耦合電容，散熱器和與開關管D極相聯接的印制線為天線的兩個極，在剖析時可以簡化為右圖5：
圖中，Vs為恐嚇源，對圖4來說，就是開關管VT2的D極，L1、L2相當于天線的兩個極，一個極是與開關管D極相連的印制線，另外一個極是散熱器及與之相連的接地線，C是天線兩極之間的耦合電容，即圖4中開關管與散熱器之間的耦合電容。
串擾幅射主要有天線上的串擾電壓的大小決定，因而，天線兩極L1、L2之間的耦合電容越大，幅射功率越大。
另外，當天線的兩個極的總寬度小于λ/20時，才會向外幅射能量，但是當天線的寬度與恐嚇源的波長滿足下述條件時，幅射能量才最大。
3.2開關電源的幅射源
要解決和減少開關電源的電磁幅射，首先要了解開關電源的幅射源在哪里。對于一個功放帶有PFC功率質數矯治電路的開關電源來說，幅射恐嚇的源主要分布下邊幾個地方（開關電源中的幅射源比如驅動等，相對于下邊所列的要弱的多，所以可以不與考慮）。
1.PFC開關管
2.PFC升壓晶閘管
3.DC/DC開關管
4.DC/DC的檢波管、續流管
5.PFC升壓電感
6.DC/DC變壓器
●PFC開關管和DC/DC開關管的幅射原理如前面所述，屬于電流驅動模式的驅動源，升壓電感和變壓器屬于差模恐嚇源，主要緣由是漏感的存在，造成電磁能量外泄，向外發射電磁能量。
●PFC升壓晶閘管和DC/DC的檢波三極管在反向截至時，存在反向恢復電壓，如右圖所示：
圖中所示的是實際測試的PFC升壓晶閘管關斷頓時的反向恢復電壓（不加吸收的情況下），在圖4中，該反向恢復電壓主要通過C6、VD1、VT2構成回路，產生差模幅射，另外，因為因為引線電感的存在，很小一部份的電壓會通過散熱器與開關管VT2之間的耦合電容C7向外流，產生紋波幅射。
DC/DC的檢波晶閘管和續流管的反向恢復電壓會造成晶閘管的反向電流出現很高的電流尖峰，右圖7是正激電路的輸出混頻電路。
圖7中，TI是變壓器，VD1、VD2分別是檢波管和續流管，因為檢波管、續流管在由導通轉向截至時有反向恢復電壓，該反向恢復電壓在VD1、VD2兩端形成比較高的電流峰值，因為快恢復晶閘管的反向恢復電壓在幾十nS，所以峰值電流的頻度較高，其基波頻度在幾十MHz，因為頻度很高，幅射能力很強，右圖8是檢波管和續流管的電流波形。
在上圖7中，檢波管、續流管固定在散熱器上，散熱器接大地，因為晶閘管的陰極與管殼的散熱板直接相連，管殼的散熱板與散熱器之間就產生了耦合電容，檢波管、續流管在截至時形成的高壓尖峰就通過耦合電容流動，形成串擾幅射，輸出線和地分別是天線的兩個極。
●開關電源其他的幅射源如印制線與外殼之間分布電容導致的串擾幅射、內部電路工作時形成的差模幅射等，與上面的幾個幅射源相比要小得多。
3.3幅射恐嚇的解決舉措
里面剖析了幅射恐嚇形成的緣由和開關電源的幅射源，再解決開關電源的幅射問題就比較容易了。
3.3.1開關管發射源造成的幅射發射
里面所介紹的輸入端口的傳導恐嚇，是通過輸入線向外發射的，同時，輸入線又是一個天線，串擾電壓在流過輸入線的時侯，還會向空間發射電磁能量，形成幅射恐嚇，因而對于前面解決傳導發射的舉措，在減少了傳導發射的同時，也大大降低了輸入端口的幅射發射。
對于幅射源DC/DC開關管，也可以采取與PFC開關管的相同的舉措，來減少驅動源的電流幅度，較小幅射發射的硬度。
下邊圖9是采取在PFC開關管散熱器對PFC輸出地加電容與不加電容幅射硬度的對比。
圖中，后面是加電容的，前面是不加電容的，從兩個圖中可以看出，在50MHZ附近，幅射恐嚇電平在加了電容之后增加了盡10DB，在到的頻度范圍內也增加了10DB左右。
3.3.2DC/DC檢波管、續流管發射源
對于DC/DC檢波管、續流管發射源，不僅降低吸收，降低晶閘管兩端的峰值電流、在晶閘管的管腳上套飽和磁環以減少反向恢復電壓外，還可以采取以下舉措。
1.在檢波管、續流管與散熱器的接觸點附近對輸出地接電容，如右圖10所示：
圖中C2是三極管VD1和VD2與散熱器之間的耦合電容，容量通常在幾十PF，C3是降低的電容，C3要遠小于C2，DC/DC檢波管、續流管上的電流峰值經過C2與C3的分壓，幅度大大增加，就可以大大減小向外的幅射。
2.采用如右圖11所示的電路方式。
在上圖的電路方式中，將輸出混頻電感置于輸出的負端，VD1、VD2的輸出直接接在輸出混頻電容的正端，這樣，檢波管、續流管的陰極接固定電平，通過陰極聯接的散熱面與散熱器之間的耦合電容向外流動的串擾電壓都會大大降低，因而大大減少輸出端口的幅射電平。
3.3.3機箱屏蔽
開關電源的幅射不僅上述的幅射源主要通過輸入輸出端口向外幅射以外，電源的控制電路、驅動、輔助電源、變壓器、電感等直接向空間幅射電磁能量，因而須要采用機箱進行屏蔽，機箱屏蔽要考慮機箱的材料、厚度和孔縫對屏蔽效能的影響。
1.吸收耗損
當電磁波步入金屬屏蔽體后會形成感應電壓，變為熱能而消耗掉，所以電磁波步入金屬導體中以指數的方法很快衰減，傳輸距離很短。
我們將電磁波衰減到原先1/e，即0.37倍時的距離稱為集膚深度δ
集膚深度δ與材料的性能和頻度有關，可用下邊的公式表示：
公式中，μ是材料的磁導率，σ是材料的濁度率。
2.反射耗損
當電磁波抵達兩種介質表面時，因阻抗不匹配而發生反射，所造成的電磁波能量耗損稱為反射耗損。
幅射恐嚇所測試的頻度范圍是30MHz～。假如單純的只考慮30MHz以上的電磁屏蔽，薄薄一層的導體就可以達到很高的屏蔽效能，但對于頻度比較低的電場或磁場，就要考慮屏蔽所使用的材料和長度了。
3.孔縫對屏蔽的影響
在實際的應用當中，機箱上總是存在有接線孔、通風孔以及機箱各面之間的聯接空隙，假如機箱的孔縫規格不合理，將使屏蔽效能大大增加，通常來說，孔縫的規格應大于非常之一到百分之一的波長，能夠達到相應的屏蔽療效。假如上限頻度按來考慮，孔縫的規格應大于：3～0.3cm。因為開關電源的電磁幅射頻度范圍通常在30MHz到之間，屏蔽的上限頻度可以按來考慮。
