1.功率二极管

功率二极管是以PN结为基础的，实际上就是由一个面积较大的PN结和两端引线封装组成的。功率二极管可以被看作开关元器件，它在正偏时短路、反偏时开路。在实际二极管的通断过程中，二极管从一个状态转移到另一个状态不是瞬时的。功率二极管的接通过程如图8-7所示。在t₀时刻，二极管上的电压从断开状态转向接通状态。接通状态时的电流迅速增加，但首先在二极管上出现了一个相当高的通态电压。在时间间隔t_f内，这一电压降到它的稳态值。这一段时间是载荷子进入耗尽区（PN结）所需要的，电压尖峰就是一个宽带发射。

二极管在它的关断操作中会发射电磁波。关断电压和关断电流曲线如图8-8所示。在t₀时刻，通态电流下降为0。与理想的二极管不同，由于在耗尽区以少数载流子形式存储电荷，电流转变为负值。电流都是反向流动，直到载荷子出现之前。储存的载荷子的数量受分布电容影响，分布电容的值一般在产品手册中给出。从图中可以看出，反向电流迅速趋向0（t_r≤t_s），或者说，趋向反向电流稳态值。反向脉冲电流的幅度、持续时间及形状是二极管特性和电路参数的函数。由于反向电流振幅I_m特别高，并且关断时间非常短（通常小于1s），所以导线的电感和相连电路中会出现高压跳变，它具有宽频谱。

图8-7 二极管接通时电压、电流波形

图8-8 二极管关断时电压、电流波形

通过限制浪涌电流的幅度和减小负浪涌电流的转折率都可以部分地减少干扰。限制负载电流的下降率可以减少二极管干扰的影响，因为负载电流的下降率与浪涌电流的大小有关。二极管在关断时的发射可以用并联于整流器的RC吸收器有效地减少。

2.晶闸管

晶闸管和功率二极管一样，在接通及断开的过程中都要产生高频干扰。但与二极管相反，其高频噪声强度在开通时比在关断时要高得多。晶闸管关断噪声的产生与二极管类似，因此EMI强度也类似。晶闸管接通时的电压和电流波形如图8-9所示，触发信号在t₀时刻加到门极，只有在经过了一个给定时间（称为延迟时间）之后，耗尽区才开始导通。随后，晶闸管上的电压迅速趋零，但不是立即完成。阳-阴极之间电压的快速趋零，从而产生了高频干扰。由于开关时间为0.5～2μs，所以产生的高频声频谱是很宽的。开关时间将随着阴极电压的减少而增加，也与晶闸管的额定电流有关。同样，不同大小的电流在同样的开关情况下也会引起不同的干扰。图8-10展示了大小不同的电流的EMI。电流越大，干扰越大。(www.daowen.com)

图8-9 晶闸管接通时的电压和电流波形

图8-10 具有不同电流速率时SCR的EMI

图8-11 功率晶体管开关过程

3.功率晶体管

功率晶体管作为大功率半导体开关在汽车电子系统中很多的应用，作为放大器，应用在电源串联调压电路、音频和超声波放大等领域。

功率晶体管产生的干扰与晶闸管产生的干扰相同。图8-11a给出了一个功率晶体管在接通时的电压与电流曲线。功率晶体管的接通时间，尤其是对于功率场效应晶体管，其t_on明显比晶闸管短。图8-11b则给出了功率晶体管在关断时的集-射电压和集电极电流。在t₀时刻开始关断，集电极电流持续流动一段时间t_s，称为存储时间。在这段时间内，载荷子将从耗尽层消去。在存储时间过后，集电极电流将降为0。集电极电流的下降时间主要取决于晶体管的额定功率，所以是相当短的，通常为100μs～10ns。所以说功率晶体管产生的EMI频谱比晶闸管或整流器产生的EMI频谱宽得多。