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開關電源的干擾介紹及抗干擾設計
時間:2022-06-26 字號

開關電源作為運用于開關狀況的能量轉化設備,開關電源的電壓、電流改變率很高,所以產生的干擾強度也比較大。

干擾源主要會集在功率開關期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器,相關于數字電路干擾源的方位較為清楚。開關頻率不高(從幾十千赫和數兆赫茲),主要的干擾形式是傳導干擾和近場干擾。而印刷線路板(PCB)走線通常選用手工布線,具有**的隨意性,這增加了 PCB 散布參數的提取和近場 干擾估量的難度。

1MHZ 以內:以差模干擾為主,增大 X 電容就可處理;

1MHZ—5MHZ:差模共模混合,選用輸入端并一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超支并處理;

5M:以上以共摸干擾為主,選用抑制共摸的辦法。關于外殼接地的,在地線上用一個磁盤繞2圈會對10MHZ以上干擾有較大的衰減(diudiu2006);

關于25--30MHZ不過能夠選用加大對地Y電容、在變壓器外面包銅皮、改變PCBLAYOUT、輸出線前面接一個雙線并繞的小磁環,最少繞10圈、在輸出整流管兩頭并 RC 濾波器。

30—50MHZ:遍及是 MOS 管高速注冊關斷引起,能夠用增大MOS驅動電阻,RCD緩沖電路選用 1N4007慢管,VCC供電電壓用 1N4007慢管來處理。

100—200MHZ:遍及是輸出整流管反向恢復電流引起,能夠在整流管上串磁珠

100MHz—200MHz:之間大部分出于 PFCMOSFET及PFC二極管,現在MOSFET及PFC二極管串磁珠有作用,水平方向基本能夠處理問題,但筆直方向就沒辦法了。

開關電源的輻射一般只會影響到 100M 以下的頻段。也能夠在 MOS,二極管上加相應吸收回路,但效率會有所下降。

設計開關電源時防止 EMI 的措施

1.把噪音電路節點的 PCB 銅箔面積**極限地減小;如開關管的漏極、集電極,初次級繞組的節點,等。

2.使輸入和輸出端遠離噪音元件,如變壓器線包,變壓器磁芯,開關管的散熱片,等等。

3.使噪音元件(如未遮蓋的變壓器線包,未遮蓋的變壓器磁芯,和開關管,等等)遠離外殼邊際,因為在正常操作下外殼邊際很可能靠近外面的接地線。

4.如果變壓器沒有運用電場屏蔽,要堅持屏蔽體和散熱片遠離變壓器。

5.盡量減小以下電流環的面積:次級(輸出)整流器,初級開關功率器材,柵極(基極)驅動線路,輔佐整流器。

6.不要將門極(基極)的驅動返饋環路和初級開關電路或輔佐整流電路混在一同。

7.調整優化阻尼電阻值,使它在開關的死區時間里不產生振鈴響聲。

8.防止 EMI 濾波電感飽滿。

9.使拐彎節點和次級電路的元件遠離初級電路的屏蔽體或許開關管的散熱片。

10.堅持初級電路的擺動的節點和元件本體遠離屏蔽或許散熱片。

11.使高頻輸入的 EMI 濾波器靠近輸入電纜或許連接器端。

12.堅持高頻輸出的 EMI 濾波器靠近輸出電線端子。

13.使 EMI 濾波器對面的 PCB 板的銅箔和元件本體之間堅持一定距離。

14.在輔佐線圈的整流器的線路上放一些電阻。

15.在磁棒線圈上并聯阻尼電阻。

16.在輸出 RF 濾波器兩頭并聯阻尼電阻。

17.在 PCB 設計時答應放 1nF/500V 陶瓷電容器或許還能夠是一串電阻,跨接在變壓器的初級的靜端和輔佐繞組之間。

18.堅持 EMI 濾波器遠離功率變壓器;尤其是防止定位在繞包的端部。

19.在 PCB 面積滿足的情況下,可在 PCB 上留下放屏蔽繞組用的腳位和放 RC 阻尼器的方位,RC 阻尼器可跨接在屏蔽繞組兩頭。

20.空間答應的話在開關功率場效應管的漏極和門極之間放一個小徑向引線電容器(米勒電容,10 皮法/1 千伏電容)。

21.空間答應的話放一個小的 RC 阻尼器在直流輸出端。

22.不要把 AC 插座與初級開關管的散熱片靠在一同。


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