2024年4月9日发(作者：泰乐志)
ELECTRONICS WORLD
・
探索与观察
基于500W OLED电视无桥PFC电源的EMI分析
在大功率的开关电源设计时，无桥Boost PFC电路能提高
电源效率，因此被广泛应用。但是，相比传统的Boost PFC电
路，无桥Boost PFC因其电路拓扑，会产生较为严重的EMI干
扰问题。本文将结合无桥Boost PFC的实际应用案例，分析了
EMI产生的原因，并给出具体的解决方案，且通过大量的实
验验证，取得了良好的实验效果。
引言：传统的Boost PFC电路是在整流桥之后进行的变换，
适用于中小功率电路。随着开关电源功率的不断增大，特别是
在低压条件下（如90VAC），系统的通态损耗显著增加，为了
解决这个问题，提高电源效率，引入了无桥Boost PFC拓扑架
构，该架构电路在不改变PF值情况下，降低了整流桥的固有损
耗，提高了电源效率。但是，相比传统的Boost PFC电路，无桥
Boost PFC又有其自身的缺点，如会引起较为严重的EMI干扰问
题，给实际的设计和应用带来困扰。本文通过无桥Boost PFC的
工作原理，结合无桥Boost PFC在OLED电视电源中实际应用案
例，给出有实用价值的EMI问题的解决方案和对策。
1 无桥PFC电源EMI原理分析
在无桥PFC电路中，一方面，开关MOS上产生的dv/dt通
过散热片之间的寄生电容形成共模电流到地后，经L线和N线
与地间的寄生电容耦合到交流侧，形成共模干扰，且比有桥
PFC共模干扰要大。
另一方面，该电路产生的脉动电流给电路引入大量的谐
波，有相当一部分谐波电流与大电解电容的等效串联电感和
电阻相互作用，行成差模电流返回交流电源侧，形成差模干
扰。目前采用二极管方式来解决此问题。
D1D2
L1
L
12
L2
C1R0
N
12
Q1
22
D3D4
11
Q2
33
图1 无桥PFC二极管方式
通过在输入端的L和N线上对地增加二极管D3和D4来降
低EMI干扰。如图1所示。
实际应用中一般采用在L和N线上增加二极管的方式，在
Q1/Q2开通或关断，由于在低频下，电感阻抗较小，Q2/Q1体
•
90
•
创维集团TV产品研究院 胡向峰
二极管低压低于D4/D3所以大部分电流流经Q2/Q1或Q2/Q1的体二极管，
很少部分电流流经D4/D3（刘桂花，刘永光，王卫，无桥BoostPFC技术
的研究：电子器件）。由于D3和D4提供了电流通路，电源输入端不再浮
地，而是以通常的大电解电容为参考地，因此能起到有效抑制EMI作用。
2 基于500W无桥PFC电源的EMI分析及解决方案
OLED电视采用有机发光二极管技术实现优越的画质，但是屏体功率
较大，以500W OLED电视电源设计为例，一方面为了提高电源效率，另
一方面为了减小电源面积和高度，采用无桥Boost PFC电路能够很好的实
现上述目的。在此，对65寸500W OLED电视电源的EMI进行分析，并给
出相应的解决方案。
2.1 500W无桥PFC电源的EMI分析
C3
L1FB5
L
13
12
EMI Filter
D5
C4
FB6
N
24
L2
12
D6
FB1
FB2
CSA
D3
14
CSB
D4
14
R1
23
R2
23
D1D2
CT1
FB3
CT2
FB4
C0
R0
DRA
D7
DRB
D8
22
R5
1
R6
1
C2
R3
3
Q1
C1
R4
Q2
3
R7R8
图2 500W无桥PFC主功率电路
如图2所示，为无桥Boost PFC主功率电路原理图。电路产生的脉动电流引
入大量的谐波，虽然在整流输出侧有大电解电容（C0）可虑除一些谐波，但
是由于大电解电容C0有较大的等效串联电感和等效串联电阻，所以，大电解
电容C0不能完全吸收这些谐波，有相当一部分谐波电流与大电解电容的等效
串联电感和电阻相互作用，行成差模电流返回交流电源侧，产生差模干扰。
开关MOS（Q1/Q2）的开通和关断产生较高的dv/dt，它与Q1/Q2和散热
片之间的寄生电容相互作用形成共模电流，此共模电流通过散热片接地，
地线上的共模电流又通过寄生电容耦合到交流侧的L线和N线，从而形成
共模电流回路，产生共模干扰（Liu XueChao，Wang ZhiHao，UCC28070
Implement Bridgeless Power Factor Correction Application Report）。
2.2 500W无桥PFC电源的EMI解决方案
经过对无桥Boost PFC电路EMI产生的原因分析，结合500W OLED电
视整机EMI传导和辐射测试实验验证，可采取以下解决方案：
2.2.1 传导
由于开关信号产生的差模和共模干扰，对传导通路而言，测试频段
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探索与观察
一般为150KHz~30MHz，因此主要通过优化EMI电路和Y电容接地位置
来抑制干扰，经过大量实验测试，对无桥PFC电源主要采用如图3所示的
EMI滤波电路参数（供参考）。
图3 500W无桥PFC EMI滤波参考电路
如图3所示，通过采用一级小共模电感LF1（100uH），主要抑制低
频干扰，可省去电源线上的磁环设计；一级差模电感L1/L2（150uH），
主要抑制开关脉动电流引起的差模干扰；两级大共模电感LF2/LF3
（10mH）方式，结合Y电容的参数和位置设计（CY1/CY2/CY3/CY4/
CY5/CY6），可有效抑制MOS端过来的共模干扰。总之，通过此电路可
起到较好的抑制作用，传导测试结果对比如图4所示：
dBμV
80.0
70.0
限值
5
5
5
5
0
0
2
2
2
2
M
M
Q
A
P
V
60.0
50.0
40.0
传感器
8127-L
30.0
轨迹
P
A
K
V
+
20.0
10.0
0.0
150 kHz1 MHz10 MHz30 MHz
图4a 改善前
dBμV
80.0
70.0
限值
5
5
5
5
0
0
2
2
2
2
M
M
Q
A
P
V
60.0
50.0
40.0
传感器
8127-L
30.0
轨迹
P
A
K
V
+
20.0
10.0
0.0
150 kHz1 MHz10 MHz30 MHz
图4b 改善后
2.2.2 辐射
由于没有整流桥，开关MOS（Q1/Q2）的开通和关断产生较高的dv/
dt，与Q1/Q2和散热片之间的寄生电容相互作用形成共模电流，产生共模
干扰，因此，对于无桥Boost PFC而言，主要抑制因开关MOS产生的共模
干扰。主要采用以下措施：
①散热片接地与Y电容接地处理
由于开关MOS管与散热片间的寄生电容产生的共模干扰，是无桥PFC
产生辐射的主要原因，因此散热片的接地和Y电容的连接方式就显得尤为重
要。如图2所示，若Q1和D5，Q2与D6分别使用两个散热片，那么这两个散
热片采用单边引脚相连，并通过铜皮连接至大电解电容参考地。
②开关MOS管的EMI处理
开关MOS管是辐射产生的根源，因此需对MOS管上因开
通或关断产生dv/dt进行抑制，措施如下：
a.在MOS管Q1/Q2的D极增加磁珠FB3/FB4；
b.在MOS管Q1/Q2的D-S间并联的电容C1/C2（容值一般
为47-220pF之间）；
c.在MOS管Q1/Q2温升允许情况下，适当增大驱动电阻
值，使驱动MOS开通时间加长，降低EMI；
③PFC整流二极管的EMI处理
因PFC整流二极管为超快恢复二极管，为了抑制干扰，
一般采取如下措施：
a.在整流二极管D5/D6的输入端增加磁珠FB5/FB6；
b在整流二极管D5/D6上并联电容C3/C4（容值一般为47-
220pF之间）；
经过上述措施后，辐射测试的结果对比如图5所示：
图5a DTV垂直方向改善前
图5b DTV垂直方向改善后
3 结论
本文通过对无桥Boost PFC的工作原理介绍，分析了无
桥Boost PFC EMI产生的原因，并结合500W OLED电视无桥
PFC电源的EMI实际应用案例，从EMI电路设计到Y电容及散
热片的接地处理，给出了有可操作性和实用性的EMI抑制措
施，通过大量的实验验证，该系列措施可靠、有效，在大功
率OLED电视的EMI设计问题上，具有广泛的参考意义。
作者简介：胡向峰，2004年毕业于西南交通大学，2004-
2009年，从事TV产品研发工作，2009-至今，创维集团研发
总部电源设计师，2011年首次开发出“省辅助待机的创新架
构电源”，引领了TV电源架构新方向；2013年在行业首创全
软件配屏，期间已申请专利20项，其中发明专利5项。
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2024年4月9日发(作者：泰乐志)
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探索与观察
基于500W OLED电视无桥PFC电源的EMI分析
在大功率的开关电源设计时，无桥Boost PFC电路能提高
电源效率，因此被广泛应用。但是，相比传统的Boost PFC电
路，无桥Boost PFC因其电路拓扑，会产生较为严重的EMI干
扰问题。本文将结合无桥Boost PFC的实际应用案例，分析了
EMI产生的原因，并给出具体的解决方案，且通过大量的实
验验证，取得了良好的实验效果。
引言：传统的Boost PFC电路是在整流桥之后进行的变换，
适用于中小功率电路。随着开关电源功率的不断增大，特别是
在低压条件下（如90VAC），系统的通态损耗显著增加，为了
解决这个问题，提高电源效率，引入了无桥Boost PFC拓扑架
构，该架构电路在不改变PF值情况下，降低了整流桥的固有损
耗，提高了电源效率。但是，相比传统的Boost PFC电路，无桥
Boost PFC又有其自身的缺点，如会引起较为严重的EMI干扰问
题，给实际的设计和应用带来困扰。本文通过无桥Boost PFC的
工作原理，结合无桥Boost PFC在OLED电视电源中实际应用案
例，给出有实用价值的EMI问题的解决方案和对策。
1 无桥PFC电源EMI原理分析
在无桥PFC电路中，一方面，开关MOS上产生的dv/dt通
过散热片之间的寄生电容形成共模电流到地后，经L线和N线
与地间的寄生电容耦合到交流侧，形成共模干扰，且比有桥
PFC共模干扰要大。
另一方面，该电路产生的脉动电流给电路引入大量的谐
波，有相当一部分谐波电流与大电解电容的等效串联电感和
电阻相互作用，行成差模电流返回交流电源侧，形成差模干
扰。目前采用二极管方式来解决此问题。
D1D2
L1
L
12
L2
C1R0
N
12
Q1
22
D3D4
11
Q2
33
图1 无桥PFC二极管方式
通过在输入端的L和N线上对地增加二极管D3和D4来降
低EMI干扰。如图1所示。
实际应用中一般采用在L和N线上增加二极管的方式，在
Q1/Q2开通或关断，由于在低频下，电感阻抗较小，Q2/Q1体
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创维集团TV产品研究院 胡向峰
二极管低压低于D4/D3所以大部分电流流经Q2/Q1或Q2/Q1的体二极管，
很少部分电流流经D4/D3（刘桂花，刘永光，王卫，无桥BoostPFC技术
的研究：电子器件）。由于D3和D4提供了电流通路，电源输入端不再浮
地，而是以通常的大电解电容为参考地，因此能起到有效抑制EMI作用。
2 基于500W无桥PFC电源的EMI分析及解决方案
OLED电视采用有机发光二极管技术实现优越的画质，但是屏体功率
较大，以500W OLED电视电源设计为例，一方面为了提高电源效率，另
一方面为了减小电源面积和高度，采用无桥Boost PFC电路能够很好的实
现上述目的。在此，对65寸500W OLED电视电源的EMI进行分析，并给
出相应的解决方案。
2.1 500W无桥PFC电源的EMI分析
C3
L1FB5
L
13
12
EMI Filter
D5
C4
FB6
N
24
L2
12
D6
FB1
FB2
CSA
D3
14
CSB
D4
14
R1
23
R2
23
D1D2
CT1
FB3
CT2
FB4
C0
R0
DRA
D7
DRB
D8
22
R5
1
R6
1
C2
R3
3
Q1
C1
R4
Q2
3
R7R8
图2 500W无桥PFC主功率电路
如图2所示，为无桥Boost PFC主功率电路原理图。电路产生的脉动电流引
入大量的谐波，虽然在整流输出侧有大电解电容（C0）可虑除一些谐波，但
是由于大电解电容C0有较大的等效串联电感和等效串联电阻，所以，大电解
电容C0不能完全吸收这些谐波，有相当一部分谐波电流与大电解电容的等效
串联电感和电阻相互作用，行成差模电流返回交流电源侧，产生差模干扰。
开关MOS（Q1/Q2）的开通和关断产生较高的dv/dt，它与Q1/Q2和散热
片之间的寄生电容相互作用形成共模电流，此共模电流通过散热片接地，
地线上的共模电流又通过寄生电容耦合到交流侧的L线和N线，从而形成
共模电流回路，产生共模干扰（Liu XueChao，Wang ZhiHao，UCC28070
Implement Bridgeless Power Factor Correction Application Report）。
2.2 500W无桥PFC电源的EMI解决方案
经过对无桥Boost PFC电路EMI产生的原因分析，结合500W OLED电
视整机EMI传导和辐射测试实验验证，可采取以下解决方案：
2.2.1 传导
由于开关信号产生的差模和共模干扰，对传导通路而言，测试频段
ELECTRONICS WORLD
・
探索与观察
一般为150KHz~30MHz，因此主要通过优化EMI电路和Y电容接地位置
来抑制干扰，经过大量实验测试，对无桥PFC电源主要采用如图3所示的
EMI滤波电路参数（供参考）。
图3 500W无桥PFC EMI滤波参考电路
如图3所示，通过采用一级小共模电感LF1（100uH），主要抑制低
频干扰，可省去电源线上的磁环设计；一级差模电感L1/L2（150uH），
主要抑制开关脉动电流引起的差模干扰；两级大共模电感LF2/LF3
（10mH）方式，结合Y电容的参数和位置设计（CY1/CY2/CY3/CY4/
CY5/CY6），可有效抑制MOS端过来的共模干扰。总之，通过此电路可
起到较好的抑制作用，传导测试结果对比如图4所示：
dBμV
80.0
70.0
限值
5
5
5
5
0
0
2
2
2
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M
M
Q
A
P
V
60.0
50.0
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传感器
8127-L
30.0
轨迹
P
A
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20.0
10.0
0.0
150 kHz1 MHz10 MHz30 MHz
图4a 改善前
dBμV
80.0
70.0
限值
5
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2
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A
P
V
60.0
50.0
40.0
传感器
8127-L
30.0
轨迹
P
A
K
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+
20.0
10.0
0.0
150 kHz1 MHz10 MHz30 MHz
图4b 改善后
2.2.2 辐射
由于没有整流桥，开关MOS（Q1/Q2）的开通和关断产生较高的dv/
dt，与Q1/Q2和散热片之间的寄生电容相互作用形成共模电流，产生共模
干扰，因此，对于无桥Boost PFC而言，主要抑制因开关MOS产生的共模
干扰。主要采用以下措施：
①散热片接地与Y电容接地处理
由于开关MOS管与散热片间的寄生电容产生的共模干扰，是无桥PFC
产生辐射的主要原因，因此散热片的接地和Y电容的连接方式就显得尤为重
要。如图2所示，若Q1和D5，Q2与D6分别使用两个散热片，那么这两个散
热片采用单边引脚相连，并通过铜皮连接至大电解电容参考地。
②开关MOS管的EMI处理
开关MOS管是辐射产生的根源，因此需对MOS管上因开
通或关断产生dv/dt进行抑制，措施如下：
a.在MOS管Q1/Q2的D极增加磁珠FB3/FB4；
b.在MOS管Q1/Q2的D-S间并联的电容C1/C2（容值一般
为47-220pF之间）；
c.在MOS管Q1/Q2温升允许情况下，适当增大驱动电阻
值，使驱动MOS开通时间加长，降低EMI；
③PFC整流二极管的EMI处理
因PFC整流二极管为超快恢复二极管，为了抑制干扰，
一般采取如下措施：
a.在整流二极管D5/D6的输入端增加磁珠FB5/FB6；
b在整流二极管D5/D6上并联电容C3/C4（容值一般为47-
220pF之间）；
经过上述措施后，辐射测试的结果对比如图5所示：
图5a DTV垂直方向改善前
图5b DTV垂直方向改善后
3 结论
本文通过对无桥Boost PFC的工作原理介绍，分析了无
桥Boost PFC EMI产生的原因，并结合500W OLED电视无桥
PFC电源的EMI实际应用案例，从EMI电路设计到Y电容及散
热片的接地处理，给出了有可操作性和实用性的EMI抑制措
施，通过大量的实验验证，该系列措施可靠、有效，在大功
率OLED电视的EMI设计问题上，具有广泛的参考意义。
作者简介：胡向峰，2004年毕业于西南交通大学，2004-
2009年，从事TV产品研发工作，2009-至今，创维集团研发
总部电源设计师，2011年首次开发出“省辅助待机的创新架
构电源”，引领了TV电源架构新方向；2013年在行业首创全
软件配屏，期间已申请专利20项，其中发明专利5项。
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