摘要：为确保单片开关电源正常工作，必须在电路设计和制造工艺上采取相应措施，有效地抑制瞬态干扰及音频噪声，为此阐述其抑制方法与改进电路。

    关键词：单片开关电源 瞬态干扰 音频噪声 抑制 电磁兼容性

    本文介绍抑制ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ和ＴｉｎｙＳｗｉｔｃｈ系列单片开关电源瞬态干扰及音频噪声的方法，这对提高其电磁兼容性（ＥＭＩ）至关重要。

１ 抑制瞬态干扰

    瞬态干扰是指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号，其特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。瞬态干扰会造成单片开关电源输出电压的波动；当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压ＶＩ上，使ＶＩ超过内部功率开关管的漏－源击穿电压Ｖ（ＢＲ）ＤＳ时，还会损坏ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ芯片，因此必须采用抑制措施。

1.1 瞬态电压的特点

    瞬态电压的两种典型波形分别如图１（ａ）、（ｂ）所示。（ａ）图是由国际电工委员会制定的ＩＥＣ１０００－４－５标准中给出的典型浪涌电压波形，ＶＰ为浪涌电压的峰值，通常选ＶＰ＝３０００Ｖ的测试电压。Ｔ是浪涌电压从０．３ＶＰ上升到０．９ＶＰ的时间间隔。Ｔ１为上升时间，Ｔ１＝１．６７Ｔ＝１．２μs±30%。浪涌电压降到0.5Vp所持续的时间为T2，T2=50μs。（b）图示出由IEEE-587标准中给出的典型振铃电压波形，其峰值也是3000V（典型值）。第一个周期内正向脉冲上升时间T1=0.5μs，持续时间T=10μs；负向脉冲的峰值已衰减为0.6Vp。

1.2 抑制瞬态干扰的方法

1.2.1 改进电路

    现以ＴＯＰ２０２Ｙ构成７．５Ｖ、１５Ｗ开关电源模块的电路为例，阐述抑制瞬态干扰的方法。其改进电路如图２所示，主要做了以下改进：①将交流两线输入方式改成三线输入方式，Ｇ端接通大地；②采用两级电磁干扰（ＥＭＩ）滤波器，为避免两个ＥＭＩ滤波器在产生谐振时的干扰信号互相叠加，应使Ｌ２（Ｌ３）≤１０ｍＨ，Ｌ３≥２Ｌ２；③增加Ｃ９和Ｌ４，并将Ｃ８换成０．１μF普通电容器。C7～C9为安全电容，分别与高频变压器的引出端相连。其中，C7接初级直流高压的返回端，C8接次级返回端，C9接初级直流高压端。它们的共端则经过滤波电感L4接通大。L4用铁氧体磁环绕制而成。设计负印制板时，连接C7～C9的各条印制导线应短而宽。 采用上述连接方式可保证瞬态电流被C7～C9旁路掉，而不进入TOP202Y中。此外，反馈绕组接地端和C4的引出端，各经一条单独导线接TOP202Y的对应管脚。旁路电容C5直接跨在控制端与源极上，以减小控制端上的噪声电压。④增加电阻R6，其阻值范围在270～620Ω，它与光耦合器发射极相串联。当控制环路失控时，R6能限制峰值电流，使之小于芯片中关断触发器的关断电流。

1.2.2 减小瞬态干扰的其他措施

    ·为减小瞬态峰值电流，应在初、次级绕组之间绕３～５层０．０５ｍｍ厚的聚酯绝缘胶布，使高频变压器的分布电容量降低。

    ·ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ的外接散热器应与芯片上的小散热板连通。若两者之间加绝缘垫片，且散热器与电路连通位置又不合适，则散热器与小散热板的分布电容就会和电路中的电感发生谐振，产生高频振铃电压，使ＴＯＰＳｗｉｔｃｈ中的关断触发器误操作。

    ·提高整流桥耐压值并适当增加输入滤波电容Ｃ１的容量。

    ·利用共模扼流圈对过大的共模干扰电流进行抑制。

    ·在１１０～１１５ＶＡＣ