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設計開(kāi)關(guān)電源時(shí)防止EMI的措施
文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2021/10/14 10:11:00
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作為工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)的能量轉換裝置,開(kāi)關(guān)電源的電壓、電流變化率很高,產(chǎn)生的干擾強度較大;干擾源主要集中在功率開(kāi)關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器,相對于數字電路干擾源的位置較為清楚;開(kāi)關(guān)頻率不高(從幾十KHz和幾MHz),主要的干擾形式是傳導干擾和近場(chǎng)干擾;而印刷線(xiàn)路板(PCB)走線(xiàn)通常采用手工布線(xiàn),隨意性更大,這樣PCB分布參數提取難度加大,同時(shí)近場(chǎng)干擾估算也更困難。

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以差模干擾為主,增大X電容就可解決。

1MHz---5MHz

差模共;旌,采用輸入端并一系列X電容來(lái)濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標并解決;5MHz以上以共摸干擾為主,采用抑制共摸的方法。對于外殼接地的,在地線(xiàn)上用一個(gè)磁環(huán)繞2圈會(huì )對10MHz以上干擾有較大的衰減;對于25--30MHz可以采用加大對地Y電容、在變壓器外面包銅皮、改變PCBLAYOUT、輸出線(xiàn)前面接一個(gè)雙線(xiàn)并繞的小磁環(huán),zui少繞10圈、在輸出整流管兩端并RC濾波器。

30MHz---50MHz

普遍是MOS管高速開(kāi)通關(guān)斷引起,可以用增大MOS驅動(dòng)電阻,RCD緩沖電路采用1N4007慢管,VCC供電電壓用1N4007慢管來(lái)解決。

100MHz---200MHz

普遍是輸出整流管反向恢復電流引起,可以在整流管上串磁珠。

100MHz-200MHz之間大部分出于PFC MOSFET及PFC二極管,現在MOSFET及PFC二極管串磁珠有效果,水平方向基本可以解決問(wèn)題,但垂直方向就很無(wú)奈了。

開(kāi)關(guān)電源的輻射一般只會(huì )影響到100MHz以下的頻段,也可以在MOS,二極管上加相應吸收回路,但效率會(huì )有所降低。

設計開(kāi)關(guān)電源時(shí)防止EMI的措施

1、把噪音電路節點(diǎn)的PCB銅箔面積zui大限度地減小,如開(kāi)關(guān)管的漏極、集電極,初次級繞組的節點(diǎn)等。

2、使輸入和輸出端遠離噪音元件,如變壓器線(xiàn)包,變壓器磁芯,開(kāi)關(guān)管的散熱片等等。

3、使噪音元件(如未遮蔽的變壓器線(xiàn)包,未遮蔽的變壓器磁芯和開(kāi)關(guān)管等等)遠離外殼邊緣,因為在正常操作下外殼邊緣很可能靠近外面的接地線(xiàn)。

4、如果變壓器沒(méi)有使用電場(chǎng)屏蔽,要保持屏蔽體和散熱片遠離變壓器。

5、盡量減小以下電流環(huán)的面積:次級(輸出)整流器,初級開(kāi)關(guān)功率器件,柵極(基極)驅動(dòng)線(xiàn)路,輔助整流器。

6、不要將門(mén)極(基極)的驅動(dòng)返饋環(huán)路和初級開(kāi)關(guān)電路或輔助整流電路混在一起。

7、調整優(yōu)化阻尼電阻值,使它在開(kāi)關(guān)的死區時(shí)間里不產(chǎn)生振鈴響聲。

8、防止EMI濾波電感飽和。

9、使拐彎節點(diǎn)和次級電路的元件遠離初級電路的屏蔽體或者開(kāi)關(guān)管的散熱片。

10、保持初級電路的擺動(dòng)節點(diǎn)和元件本體遠離屏蔽或者散熱片。

11、使高頻輸入的EMI濾波器靠近輸入電纜或者連接器端。

12、保持高頻輸出的EMI濾波器靠近輸出電線(xiàn)端子。

13、使EMI濾波器對面的PCB板的銅箔和元件本體之間保持一定距離。

14、在輔助線(xiàn)圈的整流器的線(xiàn)路上放一些電阻。

15、在磁棒線(xiàn)圈上并聯(lián)阻尼電阻。

16、在輸出RF濾波器兩端并聯(lián)阻尼電阻。

17、在PCB設計時(shí)允許放1nF/500V陶瓷電容器或者還可以是一串電阻,跨接在變壓器的初級的靜端和輔助繞組之間。

18、保持EMI濾波器遠離功率變壓器,尤其是避免定位在繞包的端部。

19、在PCB面積足夠的情況下,可在PCB上留下放屏蔽繞組用的腳位和放RC阻尼器的位置,RC阻尼器可跨接在屏蔽繞組兩端。

20、空間允許的話(huà)在開(kāi)關(guān)功率場(chǎng)效應管的漏極和門(mén)極之間放一個(gè)小徑向引線(xiàn)電容器(米勒電容,10皮法/1千伏電容)。

21、空間允許的話(huà)放一個(gè)小的RC阻尼器在直流輸出端。

22、不要把AC插座與初級開(kāi)關(guān)管的散熱片靠在一起。

 
 
 
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