如果存在電場發(fā)射，則可能的罪魁禍首是系統(tǒng)中的最高電位。在電源和開關穩(wěn)壓器中，我們應該注意開關晶體管和整流器，因為它們通常具有高電位，并且還可能由于散熱而具有較大的表面積。表面貼裝設備也可能存在這個問題，因為它們通常需要大量的印刷電路板銅來散熱。在這種情況下，我們還應該注意任何大面積散熱層與接地層或電源層之間的電容。

電場相對容易控制，但磁場是一個不同的命題。用高μ材料封裝電路可以提供有效的屏蔽，但這種方法既困難又昂貴。通常，控制磁場發(fā)射的最佳方法是在源頭上將其最小化。一般來說，這種方法要求我們選擇設計用于最小化輻射磁場的電感器和變壓器。我們還應該配置印刷電路板布局和互連布線以最小化電流環(huán)路的大小，尤其是在大電流路徑中。大電流回路不僅會輻射磁場，還會增加導體的電感，這會導致承載高頻電流的線路出現(xiàn)電壓尖峰。

沒有變壓器或電感器設計經(jīng)驗的電路設計人員可能會選擇現(xiàn)成的變壓器和電感器。即便如此，精通磁學的設計人員也可以為應用選擇最佳組件。

減少電感器輻射的關鍵在于使用高 μ 材料來保持磁芯中的磁場并遠離周圍空間。磁場在較高 μ 材料中具有成比例的較高密度。這種情況類似于并聯(lián)電導：1S (s=siemens) 電導(1W 電阻器)與 1-mS 導體(1 kW 電阻器)并聯(lián)的電流是 1-mS 導體的 1000 倍。磁場密度在 1000μ、1 英寸之間以 1000 比 1 的比率劃分。2 芯和 1μ，1 英寸。2 核心。高 μ 材料不能存儲大量能量，因此對于緊湊型電感器，我們必須使用帶有氣隙的高 μ 磁芯。

B 場(Y 軸)與 V′t/N 成比例，其中 N 是匝數(shù)。H 場(X 軸)與 N′i 成比例。因此，曲線的斜率(與 μ 成正比)也與電感成正比(L=V(dI/dt))。在這個鐵氧體(或任何其他高 μ 磁芯)上增加一個間隙會降低斜率，從而降低有效 μ，從而降低電感。電感隨斜率的變化而減小，最大電流隨斜率的變化而增加，飽和 B 場保持不變。 因此，存儲在電感器中的最大能量(?LI 2 )增加。我們還可以通過向電感器施加電壓并注意達到飽和的時間量或 B SAT來說明這種增加 . 存儲在核心中的能量是 (V′I)dt 的積分。因為在相同的電壓和時間下，與有間隙的磁芯相關的電流更高，相應的存儲能量水平也更高。

然而，在磁芯上增加一個間隙會增加電感器周圍空間中的磁場輻射。出于這個原因，大多數(shù)設計人員避免在一些對噪聲敏感的應用中使用線軸芯，因為大的氣隙使它們成為臭名昭著的磁場輻射發(fā)生器。線軸磁芯，簡單來說就是一個線軸形狀的鐵氧體，是最簡單和最便宜的有間隙鐵氧體磁芯類型之一。圍繞中心柱的繞組線構(gòu)成一個電感器。成本很低，因為我們或制造商可以將電線直接纏繞在芯線上，除了端接電線外無需額外工作。在某些情況下，導線終止于磁芯底部的金屬化區(qū)域，這允許電感器的表面安裝。在其他表面貼裝元件中，

一些制造商在骨架磁芯周圍放置鐵氧體屏蔽層，以幫助減少場發(fā)射。這種措施有幫助，但它也減少了間隙，因此減少了核心可以存儲的能量。由于鐵氧體本身可以存儲的能量非常少，制造商通常會在屏蔽層和磁芯之間留下一個小間隙，這會在這種類型的電感器中產(chǎn)生一些不需要的磁場輻射。根據(jù)可接受的輻射水平，骨架鐵芯可能是成本和 EMI 之間的良好折衷。

應用要求決定了其他核心形狀是否應該包括間隙。例如，罐式磁芯、EI 磁芯和 EE 磁芯具有可能包含間隙的中心腿或柱。在線圈圍繞的磁芯中心增加一個間隙，有助于減少氣隙引起的輻射發(fā)射。這些電感器通常更昂貴，因為我們或制造商必須將線圈與鐵芯分開纏繞，然后將鐵芯部件組裝在線圈周圍。為了便于設計和組裝，我們可以購買帶有預置中心腿的芯。

也許減少輻射發(fā)射的最佳核心是分布式間隙環(huán)形線圈。該核心包含填充物和高微米金屬粉末的混合物，壓制成環(huán)形的環(huán)形。由非磁性填料隔開的金屬粉末顆粒之間具有小的氣隙，從而形成了一個整體“氣隙”，該氣隙均勻分布在整個磁芯中。線圈穿過鐵芯的中心并繞在鐵芯的外側(cè)，這使得磁場沿著線圈的中間繞一圈。只要線圈繞在環(huán)形的整個圓周上，這種類型的磁芯就會通過完全包圍磁場來屏蔽外部。

典型分布間隙環(huán)形磁芯的損耗有時高于帶間隙鐵氧體，因為環(huán)形磁芯中的金屬晶粒容易受到渦流的影響，渦流會產(chǎn)生熱量并降低電源效率。環(huán)形線圈的纏繞成本也很高，因為導線必須穿過磁芯的中心。機器可以繞線，但它們比傳統(tǒng)的繞線機更慢且更昂貴。

一些鐵氧體環(huán)形磁芯具有離散的氣隙。由此產(chǎn)生的磁場發(fā)射高于分布間隙磁芯，但典型的帶間隙環(huán)形磁芯具有較低的損耗，因為它們比其他離散間隙鐵氧體磁芯更好地包含磁場。線圈通過屏蔽間隙來減少輻射，而環(huán)形有助于將磁場保持在磁芯內(nèi)。

類似電感器的限制

變壓器與電感器有許多共同之處，因為它們纏繞在相同的磁芯上。然而，有些問題是變壓器獨有的。實際變壓器的性能可以接近理想變壓器的性能，理想變壓器將電壓從初級繞組耦合到次級繞組，其比率與每個繞組的匝數(shù)比成正比。

變壓器的等效電路將繞組間電容建模為 C WA 和 C WB 。這些參數(shù)造成了隔離電源中的共模輻射問題。繞組電容 C P 和 C S 很小，在開關電源和穩(wěn)壓器的工作頻率下通常可以忽略不計。勵磁電感，L M , 很重要，因為過多的磁化電流會導致變壓器飽和。至于電感器，飽和會增加變壓器的磁場發(fā)射。飽和還會導致更高的鐵芯損耗、更高的溫度以及熱失控的可能性，以及繞組之間耦合的退化。

僅連接一個繞組的磁場會導致漏感。盡管一些耦合電感器和變壓器(例如共模扼流圈)設計用于高水平的此參數(shù)，但漏電感 L LP 和 L LS 是開關電源中最成問題的寄生元件。鏈接兩個繞組的磁通量將這些繞組耦合在一起。兩個變壓器繞組都圍繞磁芯，因此任何漏感都在磁芯外部和空氣中，可能會導致磁場發(fā)射。

漏感的另一個問題是當電流快速變化時會出現(xiàn)很大的產(chǎn)生電壓，就像大多數(shù)開關電源的變壓器一樣。這種電壓會使開關晶體管或整流器過載。耗散緩沖器通常包括串聯(lián)電阻和電容，是通過耗散電壓尖峰的能量來控制該電壓的常用元件。另一方面，一些開關器件的設計使其能夠承受重復的雪崩擊穿，并且這些器件可以在沒有外部緩沖器的情況下耗散能量。

我們可以通過將次級繞組短路并測量初級繞組的電感來確定變壓器的漏感。該測量包括通過變壓器耦合的任何次級漏感，但在實踐中，我們必須考慮這種漏感，因為它會增加初級電壓尖峰。我們將相應的尖峰能量計算為 E=?LI 2 ，因此漏感損失的功率是每個 s 的能量。