5 共模干扰的产生和防止

开关电源中的功率开关管和输出二极管通常有较大的功率损耗，为了散热往往需要安装散热片或直接安装在PCB板上。器件安装时需要导热性能好的绝缘片进行绝缘,这就使器件与PCB板和散热器之间产生了分布电容。开关电源的底板如果是交流电源的地线，通过器件与底板之间的分布电容会将电磁干扰耦合到交流输入端，产生共模干扰。解决这个问题的办法是采用两层绝缘片之间夹一层屏蔽片,并把屏蔽片接到直流地上，这样就割断了射频干扰向输入电网传播的途径。

6 开关电源屏蔽罩的采用

为了抑制开关电源产生的辐射,消除电磁干扰对其他电子设备的影响,可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩，然后将整个屏蔽罩与医疗器械产品的机壳、地连为一体,就能对电磁场进行有效的屏蔽。电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用，例如,静电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰；电磁屏蔽用的导体原则上可以不接地,但不接地的屏蔽导体会增强静电耦合而产生所谓“负静电屏蔽”效应,所以仍以接地为好,这样既电磁屏蔽又能同时发挥静电屏蔽的作用。电路的公共参考点与大地相连,可为信号回路提供稳定的参考电位。因此,系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考地线各自形成接地母线后,最终都与大地相连。

7 电磁屏蔽材料的选择

选择具有较高导电、导磁特性的材料作为屏蔽材料，也是一种减少电磁干扰的方法。

7.1 电磁密封衬垫

电磁密封衬垫的特性

1）电磁密封衬垫是一种弹性好、导电性高的材料，将这种材料填充在缝隙处，能保持导电连续性，是解决缝隙电磁泄漏的好方法。在选用电磁密封衬垫时，需要熟悉以下特性参数：

① 转移阻抗 转移阻抗越低，则两侧屏蔽板之间的电磁泄漏越小，加衬垫后该缝隙的屏蔽效能越高；

② 硬度 衬垫的硬度应当适中。硬度太低，易造成接触不良，屏蔽效能较低；硬度太高，需要较大的压力，给结构设计造成困难；③ 压缩永久形变 压缩永久形变越小越好；④ 衬垫厚度 衬垫的厚度应能满足接触面不平整度的要求，利用其弹性将缝隙填充满，达到导电连续性的目的。

2）常见的电磁密封衬垫类型

① 金属丝网衬垫 只适用于l GHz以下的频率范围。用金属丝编织成的弹性网套，为纯金属接触，接触电阻低；但金属丝在高频时会呈现较大感抗，使屏蔽效能降低。② 橡胶芯编织网套：将金属丝编织的网套套在发泡橡胶芯或硅橡胶芯上，具有很好的弹性和导电性。③ 导电橡胶衬垫 在硅橡胶内填充金属颗粒或金属丝，构成导电的弹性物质。由于导电橡胶中的导电颗粒之间的容抗在高频时会降低，因此，填充金属颗粒在高频时屏蔽效能较高。如果填充方向一致的金属丝，还可以做到纯金属接触，但由于金属丝在高频时呈现较大感抗，使屏蔽效能降低，所以填充金属丝时只适用于低频。④ 铍青铜指形簧片 铍青铜具有良好的导电性和弹性，可制成各种指形簧片。⑤ 螺旋管衬垫：用镀锡被铜或不锈钢做成的螺旋管，具有良好的弹性和导电性，是目前屏蔽效能最高的衬垫。

7.2 导电化合物

导电化合物包括各种导电胶和导电填充物。环氧导电胶可用于金属之间、金属与非金属之间，各种硬性表面之间的导电粘接；可代替焊锡，完成微波器件引线连接；可修复印制板线路，用于导电陶瓷、天线元件、玻璃除霜、导电／导热和微波等波导部件的粘接。

硅脂导电胶用于将弹性的导电橡胶粘接固定在金属表面上。导电填充物是一种高导电浆糊状材料，用于无法加装屏蔽衬垫的缝隙处，固化后仍能保持弹性。

7.3 铁氧体电磁干扰抑制元件

铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。不同的铁氧体电磁干扰抑制元件具有不同的最佳抑制频率范围，磁导率越高抑制的频率就越低。此外，铁氧体的体积越大，抑制效果越好。在体积一定时，长而细的形状比短而粗的抑制效果好，内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下，还存在铁氧体饱和的问题，抑制元件横截面越大，越不易饱和，可承受的偏流越大。

铁氧体元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，可以滤除高频干扰。

铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方，对于输入／输出电路，则应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。安装时还应当注意，铁氧体元件易破碎，应采取可靠的固定措施。

以上就如何提高医用开关电源的电磁兼容性设计提出自己的观点，如有不适之处，还望与大家共同探讨。总之，研发人员要熟悉自己的产品特性，掌握正确的EMC的设计方法，在产品设计的最初阶段，根据标准要求考虑EMC的各项指标，确保医疗器械的正常使用并能顺利通过电磁兼容检测。