王翠珍，丁国臣，邵 红，杨晓霞

（海军航空大学青岛校区，山东 青岛 266041）

0 引 言

随着机载电子设备的种类和数量不断增加，电子设备的运行速度不断提高，由于机上空间有限，体积要求越来越小，因此设备中的电源多用开关电源取代线性稳压电源。开关式稳压电源重量轻、体积小且效率高，能够有效适应当今电子设备高密度和高集成度的要求，但与线性稳压电源相比其结构较复杂，噪声较大。为了使机载设备能实现更好的电磁兼容，必须设法减少开关电源的噪声。

1 开关电源的噪声来源

开关电源是通过调整控制开关元件通断的方波控制信号的占空比实现输出电压的稳定。由于开关电源是使用20 kHz以上的频率控制功率开关管工作的，电源电路内的电压和电流变化很大，产生很大的浪涌电压脉冲和其他各种谐波噪声，形成一个强烈的干扰源[1]。这个噪声源非常容易在开关电源内外产生如公共阻抗耦合、电容性耦合、电感性耦合以及电磁辐射耦合等噪声的传播。这些噪声主要分为3类：一是返回噪声，即返回到电网中的噪声，这种噪声对接在电网中的其他电子设备会产生强烈的干扰；二是输出噪声，将其输出到供电的电子电路将影响其正常工作；三是辐射噪声，高频噪声以电磁波的方式辐射出去，干扰其他电路的正常工作。这些内部噪声的来源如图1所示。

图1 内部噪声示意图

2 开关脉冲控制信号的频谱特点

2.1 脉冲控制信号的数学表达式

根据开关电源的基本原理，功率开关管的控制信号是方波信号，其在一个周期内的表达式为：