電源內部復雜電磁環境下的近場耦合

電源模塊內部的磁性元器件，如高頻變壓器和功率電感，在電源正常工作時，會在其周圍空間散發著高頻泄露磁場，尤其當變壓器和功率電感為防止磁芯飽和而在磁柱上開氣隙時，其磁場泄露更為嚴重。當磁場泄漏源靠近濾波電路時，就會在濾波電路的器件上感應出相應的電壓，從而使電源線上干擾增大，可會導致電源傳導測試超標。對于近場耦合，必須搞清楚三個問題：（1）濾波電路和電源模塊位置和角度存在差異時，近場耦合對差模干擾影響大還是對共模干擾影響大？（2）濾波電路和電源模塊不同位置角度導致干擾差異較大的原因是什么？（3）能采取哪些措施來抑制近場干擾耦合？

一、近場耦合對差共模干擾差異

濾波電路和電源模塊位置和角度存在差異時，近場耦合對差模干擾影響大還是對共模干擾影響大？下面以Boost PFC為例，實驗測試了濾波器相對電感不同擺放位置時對傳導電磁干擾的影響。

傳導測試結果如下圖所示，曲線1為不加濾波器的噪聲曲線；曲線2為加濾波器的噪聲曲線；曲線3為濾波器電感線圈與電源電感線圈垂直時測得的噪聲曲線；曲線4為濾波器電感線圈與電源電感線圈平行時測得的噪聲曲線。從圖中的傳導干擾的噪聲曲線可以看出，通過調節濾波器電感與 Boost PFC 電感的擺放位置，其對電源差模噪聲的抑制效果影響劇烈。因此，濾波電路和電源模塊位置和角度存在差異時，近場耦合效應對差模干擾發射的影響很大，對共模干擾的影響可忽略。

二、產生差異的根因

從上文的分析可知，濾波電路和電源模塊在空間上不同位置和角度對差模干擾的影響較大，那么導致干擾差異較大的原因是什么？這取決于干擾源在濾波器位置不同方向（X/Y/Z）磁場分布及幅值差異 以及 濾波器電路對不同方向的場強干擾敏感程度不同，兩個因素共同導致了干擾源在濾波電路上感應的電壓不同，終導致傳導測試出的結果差異較大。