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开关电源的干扰介绍及抗干扰设计
时间:2021-06-16 08:21:06 点击次数:973

开关电源作为运用于开关状况的能量转化设备,开关电源的电压、电流改变率很高,所以产生的干扰强度也比较大。

干扰源主要会集在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器,相关于数字电路干扰源的方位较为清楚。开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰。而印刷线路板(PCB)走线通常选用手工布线,具有更大的随意性,这增加了 PCB 散布参数的提取和近场 干扰估量的难度。

1MHZ 以内:以差模干扰为主,增大 X 电容就可处理;

1MHZ5MHZ:差模共模混合,选用输入端并一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超支并处理;

5M:以上以共摸干扰为主,选用抑制共摸的办法。关于外壳接地的,在地线上用一个磁盘绕2圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减(diudiu2006;

关于25--30MHZ不过能够选用加大对地Y电容、在变压器外面包铜皮、改变PCBLAYOUT、输出线前面接一个双线并绕的小磁环,最少绕10圈、在输出整流管两头并 RC 滤波器。

3050MHZ:遍及是 MOS 管高速注册关断引起,能够用增大MOS驱动电阻,RCD缓冲电路选用 1N4007慢管,VCC供电电压用 1N4007慢管来处理。

100200MHZ:遍及是输出整流管反向恢复电流引起,能够在整流管上串磁珠

100MHz200MHz:之间大部分出于 PFCMOSFETPFC二极管,现在MOSFETPFC二极管串磁珠有作用,水平方向基本能够处理问题,但笔直方向就没办法了。

开关电源的辐射一般只会影响到 100M 以下的频段。也能够在 MOS,二极管上加相应吸收回路,但效率会有所下降。

设计开关电源时防止 EMI 的措施

1.把噪音电路节点的 PCB 铜箔面积最大极限地减小;如开关管的漏极、集电极,初次级绕组的节点,等。

2.使输入和输出端远离噪音元件,如变压器线包,变压器磁芯,开关管的散热片,等等。

3.使噪音元件(如未遮盖的变压器线包,未遮盖的变压器磁芯,和开关管,等等)远离外壳边际,因为在正常操作下外壳边际很可能靠近外面的接地线。

4.如果变压器没有运用电场屏蔽,要坚持屏蔽体和散热片远离变压器。

5.尽量减小以下电流环的面积:次级(输出)整流器,初级开关功率器材,栅极(基极)驱动线路,辅佐整流器。

6.不要将门极(基极)的驱动返馈环路和初级开关电路或辅佐整流电路混在一同。

7.调整优化阻尼电阻值,使它在开关的死区时间里不产生振铃响声。

8.防止 EMI 滤波电感饱满。

9.使拐弯节点和次级电路的元件远离初级电路的屏蔽体或许开关管的散热片。

10.坚持初级电路的摆动的节点和元件本体远离屏蔽或许散热片。

11.使高频输入的 EMI 滤波器靠近输入电缆或许连接器端。

12.坚持高频输出的 EMI 滤波器靠近输出电线端子。

13.使 EMI 滤波器对面的 PCB 板的铜箔和元件本体之间坚持一定距离。

14.在辅佐线圈的整流器的线路上放一些电阻。

15.在磁棒线圈上并联阻尼电阻。

16.在输出 RF 滤波器两头并联阻尼电阻。

17.PCB 设计时答应放 1nF/500V 陶瓷电容器或许还能够是一串电阻,跨接在变压器的初级的静端和辅佐绕组之间。

18.坚持 EMI 滤波器远离功率变压器;尤其是防止定位在绕包的端部。

19.PCB 面积满足的情况下,可在 PCB 上留下放屏蔽绕组用的脚位和放 RC 阻尼器的方位,RC 阻尼器可跨接在屏蔽绕组两头。

20.空间答应的话在开关功率场效应管的漏极和门极之间放一个小径向引线电容器(米勒电容,10 皮法/1 千伏电容)。

21.空间答应的话放一个小的 RC 阻尼器在直流输出端。

22.不要把 AC 插座与初级开关管的散热片靠在一同。

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