基于MOS开关的高频高压脉冲源中电磁兼容问题研究

电磁干扰传播路径分为辐射干扰和传导干扰，辐射干扰通过空间传播，传导干扰通过电路传播。经过分析可知，脉冲源中的干扰同样按照传播路径不同可以分为以下几种：
(1)脉冲输出及开关电路产生的辐射干扰通过空间传播，将影响5V及350V电流源以及驱动电路的PCB线路板及信号线。
(2)MOS开关模块产生的传导干扰将沿线影响5V直流源和触发信号的驱动电路。在电磁兼容设计中需针对不同的干扰传播路径采取相应的抑制措施。

2 脉冲源电磁兼容方案设计
经过前面对电路中电磁干扰类型和传播路径的不同制定了以屏蔽、滤波为主的电磁兼容方案，制定了适用于脉冲源的具体电路。
2．1 电磁屏蔽设计
屏蔽分为主动屏蔽和被动屏蔽。主动屏蔽是将干扰源限制在一定空间内。被动屏蔽是对敏感设备的保护，将干扰隔离在外。按照屏蔽的场的类型可以分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽。其中电屏蔽主要针对近场包括对静电和低频电场的屏蔽；磁屏蔽是对近场包括横流磁场和低频磁场的屏蔽；电磁屏蔽是对辐射场的屏蔽。
要实现对场的屏蔽必须选择好屏蔽材料。电屏蔽和电磁屏蔽的材料一般是良性导体，磁屏蔽则主要依赖高导磁材料所具有的低磁阻使得屏蔽体内部(外部)的磁场大大减弱。以往的屏蔽设计多采用铜、铝材料，但是它们的磁导率μ=μ0，对于磁屏蔽的效果几乎为零。表1示出了几种常见金属相对于铜的电导率、磁导率对比，经过对比可以发现，传统用于屏蔽盒设计的铜、铝材料其相对磁导率都比较低而被舍弃，最终确定选取铁材料做脉冲源的屏蔽盒。

2．2 滤波电路设计
共模干扰实质是干扰电流在电缆中的所有导线上的幅度、相位相同，其电流是在电缆与大地之间形成的回路中流动。差模干扰，是指干扰电流在信号线与信号地线之间流动的干扰。在信号电缆中，差模电流主要是电路的工作电流。
共模扼流圈是将信号线及其回线绕在同一磁芯上，如图4所示。其工作原理可以通过楞次定律来解释，当有同向的共模电流通过时，下绕组产生磁场H1并耦合到上绕组，根据楞次定律，上绕组感生的电流必定会产生与H1方向相反的磁场，而上绕组原有的电流产生的磁场与H1方向相同，因此可以推知，同理下绕组的共模电流也因与上绕组耦合的磁场产生的感生电流方向相反而抵消，使得共模电流得到扼制。