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開關電源的干擾介紹及抗干擾設計
時(shi)間:2022-06-26 字號

開(kai)(kai)關(guan)電(dian)源作為運(yun)用(yong)于(yu)開(kai)(kai)關(guan)狀況的能量轉化設備,開(kai)(kai)關(guan)電(dian)源的電(dian)壓、電(dian)流改變(bian)率(lv)很高,所以產(chan)生的干擾強度(du)也比較大。

干擾(rao)(rao)源主要會集(ji)在(zai)功率(lv)(lv)開關期間以及與(yu)之(zhi)相連的(de)(de)(de)散熱(re)器和(he)高平變壓器,相關于數(shu)(shu)字(zi)電(dian)路(lu)干擾(rao)(rao)源的(de)(de)(de)方位較(jiao)為清(qing)楚。開關頻率(lv)(lv)不高(從幾十千(qian)赫和(he)數(shu)(shu)兆赫茲),主要的(de)(de)(de)干擾(rao)(rao)形式是傳導干擾(rao)(rao)和(he)近場干擾(rao)(rao)。而印刷線(xian)路(lu)板(PCB)走(zou)線(xian)通(tong)常選(xuan)用手工布(bu)線(xian),具有**的(de)(de)(de)隨意性,這增(zeng)加(jia)了 PCB 散布(bu)參(can)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)提(ti)取和(he)近場 干擾(rao)(rao)估(gu)量的(de)(de)(de)難度(du)。

1MHZ 以內:以差模干擾為主,增大 X 電容就可處理;

1MHZ—5MHZ:差(cha)模共模混合(he),選用輸(shu)入端并一系(xi)列X電容來濾除差(cha)摸干擾并分析出(chu)是哪種(zhong)干擾超支并處理;

5M:以上以共(gong)摸(mo)干擾為主,選(xuan)用抑制共(gong)摸(mo)的辦法。關于(yu)外(wai)殼接地的,在(zai)地線上用一個磁(ci)盤繞2圈會(hui)對10MHZ以上干擾有較大(da)的衰減(jian)(diudiu2006);

關于25--30MHZ不過能夠選用加大對地Y電容、在(zai)變壓器(qi)外面(mian)包銅皮、改變PCBLAYOUT、輸出線(xian)前面(mian)接一個(ge)雙(shuang)線(xian)并繞的小磁環,最少繞10圈(quan)、在(zai)輸出整流管兩(liang)頭并 RC 濾(lv)波器(qi)。

30—50MHZ:遍(bian)及(ji)是 MOS 管(guan)(guan)高速注冊關斷引起,能(neng)夠(gou)用(yong)(yong)增(zeng)大MOS驅動電(dian)阻(zu),RCD緩沖(chong)電(dian)路(lu)選用(yong)(yong) 1N4007慢(man)管(guan)(guan),VCC供電(dian)電(dian)壓用(yong)(yong) 1N4007慢(man)管(guan)(guan)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(gou)在整流管(guan)上串(chuan)磁珠

100MHz—200MHz:之間大部分出于 PFCMOSFET及(ji)PFC二極管,現在MOSFET及(ji)PFC二極管串磁珠有作用,水平方(fang)向基本能(neng)夠處理問題(ti),但筆直方(fang)向就沒辦(ban)法(fa)了。

開(kai)關電(dian)源的輻(fu)射一般只會(hui)影響到 100M 以下的頻(pin)段。也能夠在 MOS,二極管上(shang)加相(xiang)應吸收(shou)回路,但效率會(hui)有所(suo)下降。

設計開關電源時防止 EMI 的措施

1.把噪(zao)音電(dian)路節(jie)點的(de)(de) PCB 銅箔面積**極限地減小;如開關管的(de)(de)漏(lou)極、集電(dian)極,初次級(ji)繞組的(de)(de)節(jie)點,等。

2.使輸入和輸出端遠(yuan)離噪(zao)音(yin)元件,如變(bian)壓(ya)器線包,變(bian)壓(ya)器磁芯,開關管的散熱片(pian),等(deng)等(deng)。

3.使(shi)噪音元件(如(ru)未(wei)遮蓋(gai)的變(bian)壓器(qi)線包,未(wei)遮蓋(gai)的變(bian)壓器(qi)磁芯,和開關管,等(deng)等(deng))遠離(li)外(wai)(wai)殼邊際,因為在正常操作下外(wai)(wai)殼邊際很可能靠(kao)近(jin)外(wai)(wai)面的接地(di)線。

4.如(ru)果(guo)變(bian)(bian)壓器(qi)(qi)沒有運用電場屏蔽(bi),要堅持(chi)屏蔽(bi)體和散熱片遠離變(bian)(bian)壓器(qi)(qi)。

5.盡(jin)量減小以下電流(liu)環的面積:次級(輸出)整(zheng)流(liu)器,初級開關功率器材(cai),柵極(基極)驅(qu)動(dong)線路,輔(fu)佐(zuo)整(zheng)流(liu)器。

6.不要(yao)將門極(基極)的驅動返饋(kui)環路(lu)和初(chu)級開關電路(lu)或(huo)輔佐整流電路(lu)混在一同。

7.調(diao)整優(you)化阻(zu)尼電阻(zu)值,使(shi)它在開關的死(si)區時間里不產生振鈴(ling)響聲。

8.防止 EMI 濾波電感飽滿(man)。

9.使拐彎節點和次(ci)級(ji)(ji)電路的(de)元(yuan)件遠(yuan)離初級(ji)(ji)電路的(de)屏蔽體或許開關(guan)管(guan)的(de)散熱(re)片。

10.堅持初級(ji)電路的擺動的節點和(he)元件本體遠離屏蔽或(huo)許(xu)散熱(re)片。

11.使高(gao)頻輸(shu)入(ru)的 EMI 濾波器靠近輸(shu)入(ru)電纜或(huo)許(xu)連接(jie)器端。

12.堅持(chi)高(gao)頻輸出的 EMI 濾波器靠(kao)近(jin)輸出電線端子。

13.使 EMI 濾波器對面的(de) PCB 板的(de)銅箔和元件本體之(zhi)間堅持一定距(ju)離(li)。

14.在輔佐線(xian)圈的整流器的線(xian)路(lu)上放一些電(dian)阻。

15.在磁棒線圈上并聯阻尼電阻。

16.在輸出 RF 濾波器(qi)兩頭并聯阻(zu)(zu)尼電阻(zu)(zu)。

17.在 PCB 設計(ji)時(shi)答應(ying)放 1nF/500V 陶瓷電容器或許還能夠(gou)是一(yi)串電阻,跨接在變壓器的(de)初級的(de)靜(jing)端和(he)輔佐繞組(zu)之間。

18.堅(jian)持 EMI 濾波(bo)器遠離功率變壓器;尤其是防止定位在繞包(bao)的端部。

19.在 PCB 面積滿(man)足的情況下,可在 PCB 上留(liu)下放(fang)屏蔽繞(rao)組(zu)用(yong)的腳位和放(fang) RC 阻尼(ni)器的方位,RC 阻尼(ni)器可跨接在屏蔽繞(rao)組(zu)兩頭。

20.空間答應(ying)的話(hua)在(zai)開關功率場效(xiao)應(ying)管的漏極和門(men)極之(zhi)間放一個(ge)小徑(jing)向(xiang)引線(xian)電容器(米(mi)勒電容,10 皮法/1 千(qian)伏電容)。

21.空間答應的話放(fang)一個(ge)小的 RC 阻尼器在直流(liu)輸(shu)出端。

22.不要把 AC 插座與初級開(kai)關(guan)管的(de)散(san)熱片靠(kao)在一(yi)同。


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