大家都知道，EMC 描述的是产品两个方面的性能，即电磁发射/干扰 EME 和电磁抗扰 EMS。EME 中又包 含传导干扰和辐射干扰；而 EMS 中又包含静电抗扰、脉冲群抗扰、浪涌抗扰等。下面将从 EMS 中的浪 涌抗扰度的角度出发，分析设计电源的前级电路。
一、抗浪涌的电路分析
常规的EMC前级电路如上图所示， FUSE 为保险丝，MOV 为压敏电阻，Cx 为 X 电容，LDM 为差模电感，Lcm 为共模电感，Cy1 和 Cy2 为 Y 电容，NTC 为热敏电阻。其中 Y 电容、共模 电感等的主要作用虽然不是为了改善电路的浪涌抗扰度，但它们却间接地影响了抗浪涌电路的设计。
对 ACL 与 ACN 之间施加的浪涌电压称为差模浪涌电压，差模路径如图中红线所示；对 ACL（或 ACN） 与 PE 之间施加的电压称为共模浪涌电压，共模路径如图中蓝线所示。
在设计抗浪涌电路前必须先确定相应的“电磁兼容标准”，如IEC 61000-3-2/GB 17625.1：《电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）》 中规定了浪涌抗扰度要求、试验方法、试验等级等。下面我们将以该标准的规定为基础来讨论抗浪涌电路的设计。
浪涌发生电路在输出开路时，产生 1.2/50μs 的浪涌电压，而在短路时将产生 8/20μs 的浪涌电流。
发生器的有效输出阻抗为 2Ω，故当开路电压峰值为 XKV 时，短路峰值电流为(X/2)KA。
当对 ACL（或 ACN）和 PE 之间进行抗浪涌测试时，在耦合电路上又串入了 10Ω的电阻，忽略掉串联 耦合电容的影响，则短路峰值电流变为约（X/12)KA。
二、关键器件
1、压敏电阻
压敏电阻的选型最重要的几个参数为：最大允许电压、最大钳位电压、能承受的浪涌电流。 首先应保证压敏电阻最大允许电压大于电源输出电压的最大值；其次应保证最大钳位电压不会超过后 级电路所允许的最大浪涌电压；最后应保证流过压敏电阻的浪涌电流不会超过其能承受的浪涌电流。
其他参数如额定功率、能承受的最大能量脉冲等，通过简单验算或实验即可确定。
2、Y 电容
在进行共模浪涌测试时，若考虑成本等因素，在共模路径中未加入压敏电阻或其他用于钳位电压的器 件时，应保证 Y 电容耐压高于测试电压。
3、输入整流二极管
假设浪涌电压经压敏电阻钳位后，最大钳位电压大于输入整流二极管能承受的最大反向电压，则二极 管可能会被损坏。因此应选择反向耐压大于压敏电阻最大钳位电压的二极管作为输入整流二极管。
4、共模电感
理论上共模电感仅在共模路径中起作用，但是因为共模电感两个绕组并非完全耦合，未耦合部分将在 差模路径中作为差模电感，影响 EMC 特性。
三、案例分析
以项目中所涉及的电源模块作为案例， 输入 85VAC~350VAC，且 EMC 前级电路电路嵌入到模块中。抗浪涌要求差模电压 3KV，共模电压 6KV。更换更大的保险丝后可承受 6KV 差模电压。
1、差模浪涌测试
压敏电阻选型时，首先应使最大允许电压略大于 350V，此电压等级压敏电阻最大钳位电压为 1000V 左右（50A 测试电流下）。其次在差模路径上，等效于一个内阻为 2Ω、脉冲电压为 6KV 的电压源与 压敏电阻串联，则峰值电流约为（6KV-1KV）/2Ω=2500A。最终选择了 681KD14 作为压敏电阻。其峰 值电流为 4500A，最大允许工作电压 385VAC，最大钳位电压 1120V。
不必担心，因为共模电感中未耦合的部分，在差模路径中作为差模电感，将分得部分电压，事实上， 在共模电感后级，电路已得到保护，经试验验证，整流二极管选择常用的 1N4007 即可。
2、共模浪涌测试
当对 ACL-PE 或 ACN-PE 测试 6KV 浪涌时，即共模浪涌试验，共模路径等效为一个内阻约为 12Ω，脉 冲电压为 6KV 的电压源与共模电感、Y 电容串联。因为 Y 电容选择 Y1 等级电容，其耐压较高，6KV 共模浪涌的能量不足以使其损坏，因此仅需保证 PE 布线与其他布线保持一定间接，即可很容易地通 过共模浪涌测试。
但是，因为浪涌测试时共模电感两端将产生高压，出现飞弧。若与周围器件间距较近，可能使周围器 件损坏。因此可在其上并联一个放电管或压敏电阻限制其电压，从而起到灭弧的作用。如图中 MOV2 所示。
另一种办法是在 PCB 设计时，在共模电感两端加入放电齿，使得电感通过两放电尖端放电，避免通过 其他路径放电，从而使得对周围和后级器件的影响减到最小。电源模块 PCB 在共模电感处加入的放电齿的实物图。
EMC 试验通常实践性很强，但如果我们掌握一些基本原理，在设计 EMC 前级电路时，将更有方向进行 试验，从而缩短项目开发的时间。本文章结合了一个简单的实例，从浪涌试验的角度介绍了前级电路 器件选型和典型电路，在以后的文章中我们将继续更深入的探讨抗浪涌电路相关内容，并从其他 EMC 性能指标的角度来设计 EMC 前级电路。