方块图

■A部分

电感器L1/L2和电容器C1组成差分滤波器，以应付所有试图进入电源的噪声。差分模式噪声是由电流流过带电或中性导体后从另一个导体折射所产生。L1和C1或L2和C1的组合构成了一个分压器。根据噪声的频率，电容器C1对信号呈现出较小的阻抗（较大负载），因此降低了电源在线的噪声。举例来说，在特定频率下，L1的等效阻抗是10K，C1的等效阻抗为1K，则透过滤波器的噪声是其原始强度的十分之一，或降低了20dB的噪声。

■B部分

图六　差分模式噪声

电容器C2和C3构成具有接地参考的共享模式滤波器。在电流与带电和中性导体中的电流同相并经由安全的接地回来时，共同模式噪声变得明显。这会在带电/中性导体和接地之间产生噪声电压。C2、C3、C4和C5全部相等，这些线路上的所有共享模式噪声将被分流至接地。需注意的是，由于有漏电流，B部分不可用于医疗设备。

■C部分

图七　单相交流线滤波器

图七的C部分是不带参考的Zorro电感器（共享模式扼流圈）。选择每个绕组的方向以产生相反的电流，能够消除所有噪声。由共享模式电流引起的磁通量会聚集，并产生阻抗，因此能减少电源在线的噪声。由于差分模式的电流以不同方向流动，差分模式电流产生的磁通量会相互抵消，所以不会产生阻抗，也不能降低差分模式噪声。

图七中，电容器C1和C16是X类电容器，用以降低差分噪声，需要能承受电源电压。X类电容器通常在0.01uF至2uF的范围。电容器C2至C5是针对共享模式噪声的Y类电容器，需要能够保证不会在短路时失效（比X类电容昂贵）。Y类电容器容量值较小，通常在0.002uF至0.1uF之间。

降低电源转换器内部和外部噪声的设计指南

AC至DC电源供应器有三个产生噪声的领域：
(1)已经存在于AC电源的噪声进入电源装置（共同模式/差分模式）；
(2)电源供应的开关频率引起的（共同模式）；
(3)当MOSFET关断时产生的快速切换边缘和由此引起的振铃ringing（共同模式）。

■ AC电源
若有噪声电力主线，则可使用交流（AC）电力线滤波器。在使用交流（AC）电力线滤波器时，应确保将其安装在尽量接近AC电力线进入电路板（PCB）的位置，见(图八)。滤波器的接地连接也应尽可能的短，以便与电源初级的接地板连接。
为了降低来自进入和离开设备的共享模式和差分模式噪声，应使用交流 （AC） 电力线滤波器。见交流 （AC） 电力线主滤波器部分。

图八　将共享模式电容器与接地板连接
■ 电源的开关频率

与使用系统时钟的系统一样，许多电源都采用脉宽调变（PWM）组件，在一定频率下工作，用来控制输出电压。因此，系统时钟需要在电路板上小心布局，PWM控制器亦然。

对于使用返驰式、正向或其它拓朴的变压器设计，在初级绕组和开关MOSFET的漏极之间的设计，让引线尽可能宽和尽可能短是非常重要的，如(图九)。这可缩短电感通路并保持振铃降至最低水平。最好同时将MOSFET和PWM控制器连至接地板，使接地板上的孔量减至最少（而不要看起来像瑞士奶酪）。电流返回的引线旁边应有与其平行布设的接地线（如果没有杂散电容问题），如果噪声问题依然存在，便除去引线下的接地板，如(图十)所示，将漏极引线至变压器的电容减至最小。MOSFET开关结构已有寄生电容，会在组件和接地之间灌注电流。如果“绿色线条部分”迹线下的接地板没有去掉，额外的电流便会进入接地板，引起更大的共享模式传导噪声。

(图九)　减小漏极迹线电容

开关MOSFET的源极必须与电源初级的接地板可靠地连接。因此，要为接地端子制作大焊盘，以便使用适当数量的跨接（取决于吸收电流）与接地板可靠地连接，见图十。

(图十)　使用足够数量的跨接将内部MOSFET的源极与接地板连接

■ PWM切换边缘和并发振铃
(图十一)为电阻电容二极管（RCD）电路（R1、C1和D1），具有两个作用，首先，C1能减慢Q1在关断时集电极电压的上升时间（平滑、减小辐射EMI）；其次，它将输入电压维持在2VCC，即不超过开关MOSFET的击穿电压。在C1够大的情况下，上升的集电极电压和下降的集电极电流相交于很低的位置，因此能大幅降低晶体管的功耗。

图十一中C2和R2的振铃电路（ringing circuitry）也很重要，用于减小变压器初级的振铃，该振铃是在MOSFET释放输入电压的电源时所引起，如(图十二)和(图十三)所示。

(图十一)　RCD缓冲器和RC振铃电路

作为第一个试点，以下是确定C2和R2值的一个方法：
(1)确定振铃波形的频率并计算周期；
(2)将第一步确定的周期乘以5；
(3)设定电阻的数值（通常小于100R）；
(4)使用第二步获得的数值除以第三步确定的电阻值，计算出电容器的电容值。

(图十二)　未加振铃电路的初级电压波形（C2、R2）
使用电阻R2和电容C2网络的优点是降低图十二中的振铃，但缺点是透过电容器C2的高频纹波会以热方式耗散在电阻R2上。如果降低噪音比效率来得重要，则可采用，否则会降低效率。