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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(dian)源(yuan)作為運用于(yu)開關狀況的(de)(de)能量轉化設備(bei),開關電(dian)源(yuan)的(de)(de)電(dian)壓、電(dian)流改變率(lv)很高,所以(yi)產生的(de)(de)干擾(rao)強度(du)也(ye)比較大。

干擾源主要(yao)會集在功率開(kai)(kai)關期(qi)間以及與之相連的(de)散熱器(qi)和高平(ping)變(bian)壓器(qi),相關于數字電路干擾源的(de)方位(wei)較為清楚。開(kai)(kai)關頻率不高(從幾十千赫和數兆赫茲),主要(yao)的(de)干擾形式是傳導(dao)干擾和近場干擾。而印刷線路板(PCB)走線通(tong)常選(xuan)用(yong)手工布線,具有**的(de)隨意性(xing),這(zhe)增加了 PCB 散布參數的(de)提取和近場 干擾估量的(de)難(nan)度。

1MHZ 以(yi)(yi)內:以(yi)(yi)差模干擾為主(zhu),增大(da) X 電(dian)容就可處理;

1MHZ—5MHZ:差模(mo)共(gong)模(mo)混合(he),選用輸入端(duan)并一系列X電容來(lai)濾(lv)除差摸(mo)干擾(rao)并分析(xi)出是哪種干擾(rao)超支并處理;

5M:以(yi)上以(yi)共(gong)摸(mo)干擾為主(zhu),選用抑制共(gong)摸(mo)的辦法(fa)。關于外殼(ke)接(jie)地(di)的,在地(di)線上用一(yi)個(ge)磁盤(pan)繞2圈會對10MHZ以(yi)上干擾有較大的衰減(diudiu2006);

關(guan)于25--30MHZ不(bu)過(guo)能夠(gou)選用(yong)加大對地(di)Y電(dian)容、在(zai)變壓器外面包銅皮、改(gai)變PCBLAYOUT、輸出(chu)線前面接一(yi)個雙線并繞的小磁環,最少繞10圈(quan)、在(zai)輸出(chu)整流管(guan)兩頭并 RC 濾波器。

30—50MHZ:遍及(ji)是 MOS 管高(gao)速注(zhu)冊(ce)關(guan)斷引起,能夠用(yong)增大MOS驅動(dong)電(dian)阻,RCD緩沖電(dian)路選用(yong) 1N4007慢管,VCC供電(dian)電(dian)壓用(yong) 1N4007慢管來處理。

100—200MHZ:遍及是輸(shu)出整流管(guan)反向恢復電流引起,能夠在整流管(guan)上串磁(ci)珠

100MHz—200MHz:之間大部分出(chu)于 PFCMOSFET及PFC二(er)極管,現在MOSFET及PFC二(er)極管串磁珠(zhu)有(you)作用,水平方向基本能夠處理問(wen)題,但(dan)筆直方向就(jiu)沒辦法(fa)了。

開(kai)關(guan)電源的(de)輻射(she)一般(ban)只(zhi)會(hui)影響到 100M 以下的(de)頻段。也能夠(gou)在 MOS,二極(ji)管(guan)上加相應(ying)吸收回路,但效率(lv)會(hui)有所(suo)下降。

設計(ji)開關電(dian)源(yuan)時防(fang)止(zhi) EMI 的(de)措(cuo)施

1.把(ba)噪(zao)音電路節點(dian)的(de)(de) PCB 銅箔(bo)面積**極(ji)限地(di)減(jian)小(xiao);如開(kai)關管(guan)的(de)(de)漏極(ji)、集電極(ji),初次級繞組的(de)(de)節點(dian),等。

2.使輸入和輸出端遠離噪(zao)音元件,如變壓器線包,變壓器磁芯(xin),開關管的散(san)熱片,等(deng)等(deng)。

3.使噪音元件(如未遮(zhe)蓋的變(bian)壓器(qi)線包(bao),未遮(zhe)蓋的變(bian)壓器(qi)磁芯,和開關(guan)管,等等)遠離外殼邊(bian)際,因為在正常操作下外殼邊(bian)際很可能靠近(jin)外面的接地線。

4.如果變壓(ya)器沒有運用電場屏蔽(bi),要堅持屏蔽(bi)體和(he)散熱(re)片遠(yuan)離(li)變壓(ya)器。

5.盡量減小以下電流(liu)環(huan)的面積:次級(輸出(chu))整流(liu)器,初級開關功率器材,柵極(ji)(基極(ji))驅動線路,輔(fu)佐整流(liu)器。

6.不要將(jiang)門極(基極)的驅動返饋環路和(he)初級開關電路或(huo)輔佐整(zheng)流電路混在一同。

7.調整(zheng)優化(hua)阻尼電阻值(zhi),使它(ta)在開關的死區時間里不產生振鈴響聲。

8.防止 EMI 濾波電感(gan)飽(bao)滿。

9.使(shi)拐彎(wan)節點和次級電(dian)路的(de)元件遠離初級電(dian)路的(de)屏(ping)蔽體或許開關管的(de)散熱片。

10.堅持初級(ji)電(dian)路的擺動的節點和元件本體(ti)遠離(li)屏蔽或許散熱片。

11.使高頻輸入(ru)(ru)的 EMI 濾波器靠近(jin)輸入(ru)(ru)電纜或許(xu)連接器端。

12.堅持高頻(pin)輸出的 EMI 濾波器靠(kao)近輸出電線端(duan)子。

13.使(shi) EMI 濾波(bo)器對面的 PCB 板的銅箔和元(yuan)件本體之間堅持一定距(ju)離。

14.在(zai)輔佐線圈的整流(liu)器的線路上放一些電阻。

15.在(zai)磁棒線圈上并(bing)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(dian)容(rong)器(qi)或許(xu)還能夠是一串(chuan)電(dian)阻,跨(kua)接在變壓器(qi)的(de)初級(ji)的(de)靜端和輔佐繞組之間。

18.堅持 EMI 濾波器遠離功率變(bian)壓器;尤其是防止定位在繞包的端部。

19.在 PCB 面積滿足(zu)的情(qing)況下(xia),可在 PCB 上留下(xia)放屏蔽(bi)繞(rao)組(zu)用的腳位和放 RC 阻尼(ni)器的方位,RC 阻尼(ni)器可跨(kua)接在屏蔽(bi)繞(rao)組(zu)兩頭。

20.空間答應(ying)(ying)的(de)話在開(kai)關(guan)功率(lv)場(chang)效應(ying)(ying)管的(de)漏極(ji)和門極(ji)之間放一個小徑(jing)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(shu)出端。

22.不要把 AC 插座與(yu)初(chu)級開(kai)關管的散熱片(pian)靠在一同。


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