开关电源的出现给电力电子行业带来的全新的变革，促进了产品的小型化，集成化，能源利用高效

化，不过也带来了相对于传统电源致命的弱势—电磁干扰。小功率反激电源作为市场上最为成熟的电源之

一，在电力电子行业占据相当大的比重。目前介绍开关电源电磁兼容的文章很多，不过考虑到市场化，小

功率反激电源只用一级 EMI 滤波，无散热片，还有很重要的一点，要考虑可生产性。这与单纯的电磁兼容

研究有很大区别，本文将从工程和生产的角度出发来阐述小功率反激电源 EMI 抑制方法。 

1 主要测试标准 

目前世界各个国家和组织都对电子产品的 EMI 限值做出相应的规定，比较典型的标准有：美国联邦通

信委员会的 FCC 第 15 部分；国际电工技术委员会中 TC77 的 IEC61000 部分；国际无线电干扰特别委员会

CISPR 的 CISPR22（信息技术设备）；欧盟的 EN55022（信息技术设备）；中国的 GB9254-1998（信息技术设

备）是从 CISPR 的 CISPR22 转换而来的。标准中对 A 类设备和 B 类设备分别作了相应的要求，如下表 [1]： 

2 抑制措施

电磁干扰(Electro Magnetic Interference)，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介

质把一个电网络上的信号耦合到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合到另一个电网

络。差模干扰和共模干扰是主要的传导干扰形态，而功率变换器的传导干扰以共模干扰为主。差模噪声主

要由大的 di/dt 与杂散电容引起；共模噪声则主要由较高的 dv/dt 与杂散电感相互作用而产生的高频振荡

引起。 

形成电磁干扰的条件有三： 

A：向外发送电磁干扰的源—噪声源 

B：传递电磁干扰的途径—噪声耦合和辐射 

C：承受电磁干扰（对噪声敏感）的客体—受扰设备 

2.1 EMI 滤波器的选择选用 

图 1 是开关电源常用的一级 EMI 滤波器的电路。图中的 L1 为共模扼流圈，Cx、CY1、CY2 为安规电容，

对于小型开关电源来讲，由于体积的限制，很多时候会将 CY1、CY2 会省略掉的，甚至连 L1 也会省去。图

中共模扼流圈 L1 的两个线圈匝数相等，方向相同，这两个电感对于差模电流和主电流所产生的磁通是方向

相反、互相抵消的，因而不起作用；而对于共模干扰信号，两线圈产生的磁通方向相同，有相互加强的作

用，每一线圈电感值为单独存在时的两倍，从而得到一个高阻抗，起到良好的抑制作用。共模电感两边感

量不相等形成的差模电感 L2 一起与 Cx 电容组成一个低通滤波器，用来抑制电源线上存在的差模干扰信号。

CY1 与 CY2 的存在是给共模噪声提供旁路，同时与共模电感一起，组成 LC 低通滤波器。共模噪声的衰减在

低频时主要由电感起作用，而在高频时大部分由电容 CY1 及 CY2 起作用。同时，在安装与布线时应当注意:

滤波器应尽量靠近设备入口处安装, 并且滤波器的输入和输出线必须分开，防止输入端与输出端线路相互

耦合，降低滤波特性。滤波器中电容器导线应尽量短，以防止感抗与容抗在某频率上形成谐振。 

滤波器的抑制作用是用插入损耗来度量的。插入损耗 A 用分贝（dB）表示，分贝值愈大， 说明抑制噪

声干扰的能力愈强,如式（1）所示： 

A P P 10lg( 1/ 2) （dB） 或者 A V V  20lg( 1/ 2) （dB） （1） 

其中：P1：滤波器插入前传输到负载上的噪声功率，P2：滤波器插入后传输到负载上的噪声功率，V1：

是噪声源直接加到负载上的噪声电压，V2：噪声源与负载之间插入滤波器后负载上的噪声电压。 

工程设计时通过测量计算出需要设定的插入损耗值，得出转折频率点，然后根据转折频率设计电感电

容参数，如式（2）： 

40

/

10

A

dm cm o f f



  

1

1

2

cm

y

f

 L C

 

2

1

2

dm

x

f

 L C

 （2） 

其中：

A

：需要衰减的量加上误差余量（一般 6 dB），

o

f : 需要衰减的频率点，

dm dm/

f

：差模或者

共模滤波器的转折频率点，L1：共模电感，L2：差模电感，Cy ：Y 电容，Cx ：X 电容 。 

不过注意，不是所有的滤波器都能使电磁干扰减小，有的还会更严重。因为滤波器会产生谐振,从而产

生插入增益。插入增益不仅不会使干扰减小,而且还使干扰增强。这通常发生在滤波器的源阻抗和负载阻抗

相差很大时，插入增益的频率在滤波器的截止频率附近。解决插入增益的方法：一个是将谐振频率移动到

没有干扰的频率上，另一个使增加滤波器的电阻性损耗(降低 Q 值)。比如在差模电感上并联电阻,或在差模

电容上串联电阻。 

2.2 输入与输出滤波网络设计的优化 

 输入与输出滤波网络主要实现两个功能，第一是能量存储与转换，第二是减小高频谐波与共模干扰。 

实际电路等效为电容、等效电感、等效电阻的串联。在高频情况下，大电容的等效寄生参数起主要作用，

无法给高频传导噪声提供有效衰减。这时候可以选择



型滤波，将一个大电容和一个小电容并联起来使用，

大电容抑制低频干扰、小电容抑制高频干扰。不过，将大容量电容和小容量电容并联起来的方法，会在某

个频率上出现旁路效果很差的现象。这是因为在大电容的谐振频率和小电容的谐振频率之间，大电容呈现

电感特性(阻抗随频率升高增加)，小电容呈现电容特性,实际是一个 LC 并联网络，这个 LC 并联网络在会在

某个频率上发生并联谐振，导致其阻抗最大，这时电容并联网络实际已经失去旁路作用。如果刚好在这个

频率上有较强的干扰，就会出现干扰问题。 

2.3 缓冲电路的应用 

开关电源的干扰按噪声源种类分为尖峰干扰和谐波干扰两种。输入电流中的高次谐波在电路中采用共

模扼流圈来抑制，而对于尖峰干扰，除了在源头上减小漏感，选择快恢复二极管来减小尖峰外，最常见的

就是开关管加 RCD 箝位电路与输出二极管加 RC 吸收电路。RCD 箝位电路用于抑止由于变压器初级漏感在开

关管关断过程中产生的电压尖峰。RC 吸收电路用于抑制二极管关断时变压器次级漏感与二极管反向恢复引

起的电压尖峰。不过这些缓冲电路是通过消耗功率来达到抑制目的，因此需要根据实际需求选择使用。 

2.4 尽量缩小高频环路面积 

一般小功率反激电源有四部分需要注意环路面积： 

A：初级开关环路（MOS 管，变压器，输入电容） 

B：次级开关环路（变压器，输出二极管，输出电容） 

C：RCD 环路（R，C，D，MOS 管，变压器） 

D：辅助电源环路（变压器，二极管，电容） 

因为差模电流流过导线环路时，将引起差模辐射如式（3）表示[2]： 

16 2 E f SI r 131.6 10 ( )(1/ )sin



  （3） 

其中：E 为电场强度，f 为频率，S 为面积，I 为电流，r 为测试距离，θ为测量天线与辐射平面的夹角。 

同时，由于接地电路中存在电压降，某些部位具有高电位的共模电压，当外接电缆与这些部位连接时，就

会在共模电压激励下产生共模电流，从而产生共模辐射干扰如式（4）表示[2]： 

7 E fIL r 4 10 ( )(1/ )sin  



  （4） 

其中：E 为 电场强度，f 为频率，L 为长度，I 为电流，r 为距离，θ为测量天线与辐射平面的夹角。 

所以，在高频环路上，在满足可靠性的情况下，高频电流回路越小越好，以减小引起差模辐射的环路面积。

并且环路的导线应当尽量地短，以减小引起共模辐射的环路导线长度。 

2.5 优化地线设计 

由于地线存在阻抗，地线电流流过地线时,就会在地线上产生电压。细而长的导线呈现高电感,如式（5）

[2]，其阻抗随频率的增加而增加： 

L H W  0.002ln(2 / )  ( / ) uH cm （5） 

其中：L：导线电感，H：导线距离地线的高度，W：导线的宽度。

高功率密度是电源发展的一个方向，小功率反激电源也一样。不过由于小功率电源要求体积小，成本

低，它的 EMI 设计受到体积、热设计和易生产性等方面的影响，可以发挥的空间已经很小。需要设计人员

从开始阶段就要注意 PCB 布局，注重电源的结构设计与输入输出滤波网络设计，优化变压器设计，设计中

期通过更改输入 EMI 滤波器参数进行现场调试，调试没有效果的情况下通过增加磁珠，改变驱动等牺牲其

他性能的方式达到传导和辐射指标。