開關電源的電磁兼容性設計
發布時間:2008-09-29 來源:電源技術應用
中心論題:
- 傳統電源的優劣性能。
- 開關電源的電磁幹擾源。
- 電磁兼容性設計的介紹。
- 根據反饋回路信息控製開關的開合調整占空比獲得穩定電源輸出。
- 采用適當的EMI濾波器抑製共模騷擾。
- 通過緩衝和鉗位的方法克服反向尖峰電流和尖峰電壓。
- 新接地技術分離噪聲源和敏感電路。
dianyuanshigezhongdianzishebeibukehuoquedezuchengbufen,qixingnengdeyouliezhijieguanxidaodianzishebeidejishuzhibiaojinengfouanquankekaodigongzuo。zaoniandexianxingwenyadianyuanyinqiyouliangdewenyaxingneng、非(fei)常(chang)小(xiao)的(de)輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)等(deng)優(you)點(dian)而(er)獲(huo)得(de)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。但(dan)是(shi)其(qi)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)笨(ben)重(zhong)的(de)工(gong)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi)與(yu)電(dian)網(wang)進(jin)行(xing)隔(ge)離(li),並(bing)且(qie)調(tiao)整(zheng)管(guan)功(gong)率(lv)損(sun)耗(hao)大(da),致(zhi)使(shi)電(dian)源(yuan)體(ti)積(ji)和(he)重(zhong)量(liang)大(da),效(xiao)率(lv)低(di)下(xia)。開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)采(cai)用(yong)更(geng)高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)的(de)功(gong)率(lv)管(guan)替(ti)代(dai)工(gong)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi),並(bing)且(qie)采(cai)用(yong)軟(ruan)開(kai)關(guan)、功率因數補償等技術使得其體積小,重量輕,效率更高,在中、小功率的市場已經代替了線性穩壓電源的地位。但是,幹擾問題卻隨之而來。由於開關電源的工作頻率比較高(幾十到幾百kHz),開關電源本身又是一個很強的功率源,因此,開關電源對電網會造成汙染。開關電源向周圍空間的輻射騷擾、開關電源對同一電網中其他用電設備的高頻傳導幹擾等電磁兼容方麵的問題成了阻礙開關電源進一步推廣發展的絆腳石。
20世紀90年(nian)代(dai)中(zhong)期(qi)以(yi)來(lai),世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)從(cong)保(bao)護(hu)環(huan)境(jing)和(he)保(bao)護(hu)人(ren)的(de)身(shen)體(ti)健(jian)康(kang)出(chu)發(fa),先(xian)後(hou)發(fa)展(zhan)了(le)強(qiang)製(zhi)性(xing)產(chan)品(pin)認(ren)證(zheng),電(dian)子(zi)和(he)電(dian)氣(qi)產(chan)品(pin)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)問(wen)題(ti)受(shou)到(dao)了(le)製(zhi)造(zao)商(shang)和(he)消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi),產(chan)品(pin)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)也(ye)成(cheng)了(le)產(chan)品(pin)進(jin)入(ru)世(shi)界(jie)市(shi)場(chang)大(da)門(men)的(de)通(tong)行(xing)證(zheng),而(er)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)更(geng)是(shi)首(shou)當(dang)其(qi)衝(chong)。因(yin)此(ci),隻(zhi)有(you)在(zai)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),嚴(yan)格(ge)地(di)進(jin)行(xing)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)才(cai)能(neng)保(bao)證(zheng)生(sheng)產(chan)出(chu)滿(man)足(zu)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)要(yao)求(qiu)的(de)合(he)格(ge)產(chan)品(pin),使(shi)產(chan)品(pin)能(neng)夠(gou)在(zai)世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)市(shi)場(chang)暢(chang)通(tong)無(wu)阻(zu),被(bei)消(xiao)費(fei)者(zhe)接(jie)受(shou)。
電磁兼容(EMC)是指電子設備或係統在其電磁環境中能正常工作,且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。其包括電磁幹擾(EMI)和電磁敏感(EMS)兩方麵的內容。EMI是指電器產品向外發出幹擾。EMS是shi指zhi電dian器qi產chan品pin抵di抗kang電dian磁ci幹gan擾rao的de能neng力li。一yi台tai具ju備bei良liang好hao電dian磁ci兼jian容rong性xing能neng的de設she備bei應ying既ji不bu受shou周zhou圍wei電dian磁ci噪zao聲sheng的de影ying響xiang,也ye不bu對dui周zhou圍wei環huan境jing造zao成cheng電dian磁ci幹gan擾rao。電dian磁ci幹gan擾rao的de三san個ge要yao素su是shi幹gan擾rao源yuan、耦合途徑和敏感設備。因此,電磁兼容性設計的任務就可以概括為:削弱幹擾源的能量,隔離和減弱噪聲耦合途徑及提高設備對電磁騷擾的抵抗能力。
本文以電動衝擊鑽的充電電源電路設計過程為例,討論開關電源的電磁幹擾源和電磁兼容性設計內容。
開關電源的電磁幹擾源
本電源采用美國Power Integrate(PI)公司TOPSwitch GX246Y集成電源模塊。該模塊將高電壓功率MOSFET、脈寬調製控製、故障保護以及其他的控製電路集成在單片CMOS芯片上,屬於低成本、高靈活性的智能功率開關,具有如下突出特點:
(1)外部可編程精確限流;
(2)更寬的占空比使得輸出功率更大,輸入電容減小;
(3)具有欠壓、過壓保護功能;
(4)輸入電壓前饋技術縮小了最大占空比Dmax,抑製了脈動紋波,並在輸入線電壓較高時限製Dmax;
(5)頻率抖動功能減少了電磁幹擾以及相應的濾波器損耗;
(6)l32 kHz的開關頻率減少了變壓器的尺寸,從而減小了電源的尺寸;
(7)空載時可降低工作頻率,使輸出電路無需加假負載,降低了能量損耗。
利用PI公司提供的PI Expert軟件做成的電源模塊結構圖如圖1所示。

該電路首先將工頻電流整流成為直流,再通過高頻變壓器把原邊的電壓耦合到副邊,輸出+18V/3A的電壓和電流。TOPSwitch GX246Y根據反饋回路信息控製開關的開合,調整占空比,使電源獲得穩定可靠的輸出。
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此電路產生電磁幹擾的最基本原因是其在工作的過程中產生了非常高的di/dt和du/dt。所產生的浪湧電流和尖峰電壓形成了強烈幹擾源。工頻整流濾波使用大容量電容充、放電,開關管高頻通斷,輸出整流二極管的反向恢複都是屬於這種類型幹擾。另外,開關管的驅動波形,MOSFET漏源波形等開關電源中的電壓、電流波形都是接近矩形波形狀的周期波,因此,其頻率都是MHz級別的,這些高頻信號對開關電源的基本信號,特別是控製電路的信號造成幹擾。
a 輸入整流電路的電磁幹擾
在輸入電路中,整流橋4個整流管(圖1中的EMI&Rectify部分)隻zhi有you在zai脈mai動dong電dian壓ya超chao過guo輸shu入ru濾lv波bo電dian容rong上shang的de電dian壓ya時shi才cai能neng導dao通tong,電dian流liu才cai從cong市shi電dian電dian源yuan輸shu入ru,並bing對dui濾lv波bo電dian容rong充chong電dian。一yi旦dan濾lv波bo電dian容rong上shang的de電dian壓ya高gao於yu市shi電dian電dian源yuan的de瞬shun時shi電dian壓ya,整zheng流liu管guan便bian截jie止zhi。所suo以yi,輸shu入ru電dian路lu的de電dian流liu是shi脈mai衝chong性xing質zhi的de,並bing且qie有you著zhe豐feng富fu的de高gao次ci諧xie波bo電dian流liu。這zhe是shi因yin為wei整zheng流liu電dian路lu的de非fei線xian性xing特te性xing,整zheng流liu橋qiao交jiao流liu側ce的de電dian流liu嚴yan重zhong失shi真zhen。
忽略換流過程和電流脈動的影響,整流電路交流側輸入電流in的第n次諧波電流的幅值Inm可表示為Inm=Ilm,式中:n=2k±l(k=l,2,3…);Ilm為基波電流幅值,於是交流側電流in可表示為

而直流側的諧波次數是nbei。suoyi,zhengliudianluzhiliucegaocixiebodianliubujinshidianluchanshengjibiangonglv,zengjiadianludewugonggonglv,erqiegaopinxiebohuiyanzhechuanshuxianluchanshengchuandaoganraohefusheganrao,weihaidianwanganquan。
b 開關電路
開(kai)關(guan)管(guan)負(fu)載(zai)為(wei)高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi)初(chu)級(ji)線(xian)圈(quan),是(shi)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)。在(zai)開(kai)關(guan)管(guan)導(dao)通(tong)瞬(shun)間(jian),初(chu)級(ji)線(xian)圈(quan)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)湧(yong)流(liu),並(bing)在(zai)初(chu)級(ji)線(xian)圈(quan)的(de)兩(liang)端(duan)出(chu)現(xian)較(jiao)高(gao)的(de)浪(lang)湧(yong)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya);zaikaiguanguanduankaishunjian,youyuchujixianquandeloucitong,zhishiyibufennengliangmeiyoucongyicixianquanchuanshudaoercixianquan,chuzangzaidianganzhongdezhebufennengliangjianghejidianjidianluzhongdedianrong、電阻形成帶有尖峰的衰減震蕩,疊加在關斷電壓上,形成關斷電壓尖峰。如果尖峰有足夠高的幅度,那麼很有可能把TOPwitch GX246Y內的開關管擊穿。
c 高頻變壓器初次級之間分布電容引起的共模傳導騷擾
高頻變壓器是開關電源中實現能量儲存、隔離、輸出、電(dian)壓(ya)變(bian)換(huan)的(de)重(zhong)要(yao)部(bu)件(jian),可(ke)惜(xi)的(de)是(shi)它(ta)的(de)漏(lou)感(gan)和(he)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)對(dui)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)性(xing)能(neng)帶(dai)來(lai)不(bu)可(ke)忽(hu)略(lve)的(de)影(ying)響(xiang)。漏(lou)感(gan)的(de)影(ying)響(xiang)在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)上(shang)已(yi)經(jing)討(tao)論(lun)。共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)是(shi)一(yi)種(zhong)相(xiang)對(dui)大(da)地(di)的(de)幹(gan)擾(rao),所(suo)以(yi)不(bu)會(hui)通(tong)過(guo)變(bian)壓(ya)器(qi)“電生磁和磁生電”的de機ji理li來lai傳chuan遞di,而er必bi須xu通tong過guo變bian壓ya器qi繞rao組zu間jian的de耦ou合he電dian容rong來lai傳chuan遞di。而er在zai開kai關guan電dian源yuan的de高gao頻pin變bian壓ya器qi初chu次ci級ji之zhi間jian存cun在zai著zhe分fen布bu電dian容rong是shi個ge不bu爭zheng的de事shi實shi。用yong一yi個ge裝zhuang置zhi電dian容rong(裝置對地的分布電容)來與整個開關電源等效,就得到了如圖2所示的幹擾通道。

共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)通(tong)過(guo)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong),經(jing)過(guo)裝(zhuang)置(zhi)電(dian)容(rong)再(zai)返(fan)回(hui)大(da)地(di),就(jiu)得(de)到(dao)一(yi)個(ge)由(you)變(bian)壓(ya)器(qi)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)與(yu)裝(zhuang)置(zhi)電(dian)容(rong)構(gou)成(cheng)的(de)分(fen)壓(ya)器(qi)。共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)就(jiu)按(an)照(zhao)分(fen)壓(ya)器(qi)中(zhong)電(dian)容(rong)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)來(lai)分(fen)壓(ya),分(fen)到(dao)的(de)電(dian)壓(ya)為(wei)

式中:Z為繞組間的耦合阻抗;Z2為負載對地的等效阻抗;e1為初級幹擾(共模電壓);e2為次級幹擾(共模電壓)。
脈衝變壓器初級線圈,開關管和濾波電容構成的高頻開關電流環路可能會產生較大的空間輻射,形成輻射騷擾。
d 副邊整流電路輸出
開關電源工作時,副邊整流電路的高速恢複二極管也處於高頻通斷狀態。由高頻變壓器次級線圈、整流二極管和濾波電容也構成了高頻開關電流的環路。因此,同樣有可能對空間形成電磁輻射。
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當二極管正向導通時,在P區和N區(qu)分(fen)別(bie)有(you)少(shao)數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)電(dian)子(zi)和(he)空(kong)穴(xue)導(dao)電(dian),當(dang)突(tu)然(ran)加(jia)反(fan)向(xiang)電(dian)壓(ya)時(shi),儲(chu)存(cun)電(dian)荷(he)在(zai)反(fan)向(xiang)電(dian)場(chang)作(zuo)用(yong)下(xia)被(bei)複(fu)合(he),形(xing)成(cheng)反(fan)向(xiang)恢(hui)複(fu)電(dian)流(liu),盡(jin)管(guan)電(dian)流(liu)非(fei)常(chang)小(xiao),但(dan)是(shi)這(zhe)個(ge)轉(zhuan)變(bian)過(guo)程(cheng)非(fei)常(chang)短(duan)暫(zan),因(yin)此(ci),di/dt相當可觀,就會在副邊整流電路中形成高頻衰減振蕩。它會對外界形成差模輻射,甚至導致整流二極管被擊穿。
電磁兼容性設計
開關電源存在著共模幹擾和差模幹擾兩種電磁幹擾形式,根據前麵分析的電磁幹擾源,結合它們的耦合途徑,可以從EMI濾波器、吸收電路、接地和屏蔽等幾個方麵來抑製幹擾,把電磁幹擾衰減到允許限度之內。
a 采用交流輸入EMT濾波器
采用適當的EMI濾波器,可以很有效地抑製交流電源輸入端的低頻段差模騷擾和高頻段共模騷擾。在EMI濾波器(如圖3所示)中,差模電容Cx用來短路差模噪聲電流,而中間連線接地的共模電容Cy則用來短路共模噪聲電流。共模扼流圈L(電感)是shi由you兩liang股gu等deng同tong並bing且qie按an同tong方fang向xiang繞rao製zhi在zai一yi個ge磁ci芯xin上shang的de線xian圈quan組zu成cheng。當dang負fu載zai電dian流liu流liu過guo共gong模mo扼e流liu圈quan時shi,串chuan聯lian在zai火huo線xian上shang的de線xian圈quan所suo產chan生sheng的de磁ci力li線xian和he串chuan聯lian在zai零ling線xian上shang線xian圈quan所suo產chan生sheng的de磁ci力li線xian方fang向xiang相xiang反fan,它ta們men在zai磁ci芯xin中zhong相xiang互hu抵di消xiao。因yin此ci,即ji使shi在zai大da負fu載zai電dian流liu的de情qing況kuang下xia,磁ci芯xin也ye不bu會hui飽bao和he。而er對dui於yu共gong模mo幹gan擾rao電dian流liu,兩liang個ge線xian圈quan產chan生sheng的de磁ci場chang是shi同tong方fang向xiang的de,會hui呈cheng現xian較jiao大da電dian感gan,從cong而er起qi到dao衰shuai減jian共gong模mo幹gan擾rao信xin號hao的de作zuo用yong。

b 利用吸收及箝位電路
kaiguanguanhuoerjiguanzaikaitongheguanduanguochengzhong,guanzhongchanshengdefanxiangjianfengdianliuhejianfengdianya,keyitongguohuanchongheqianweidefangfayuyikefu。huanchongxishoudianlukeyijianshaojianfengdianyadefuduhejianshaodianyaboxingdebianhualv,zheduiyubandaotiqijianshiyongdeanquanxingfeichangyouhaochu。yucitongshi,huanchongxishoudianluhaijiangdileshepinfushedepinpuchengfen,youyiyujiangdishepinfushedenengliang。qianweidianluzhuyaoyonglaifangzhibandaotiqijianhedianrongqibeijichuandeweixian。jianguqianweidianlubaohuzuoyonghekaiguandianyuandexiaolvyaoqiu,TVS管的擊穿電壓選擇為初級繞組感應電壓的1.5倍。根據TopSwitch的使用指導,選擇RCD和TVS結合的方式來抑製電磁幹擾,如圖4所示。

當TVS上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)超(chao)過(guo)一(yi)定(ding)幅(fu)度(du)時(shi),器(qi)件(jian)迅(xun)速(su)導(dao)通(tong),從(cong)而(er)將(jiang)浪(lang)湧(yong)能(neng)量(liang)泄(xie)放(fang)掉(diao),並(bing)將(jiang)浪(lang)湧(yong)電(dian)壓(ya)的(de)幅(fu)值(zhi)限(xian)製(zhi)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)幅(fu)度(du)。在(zai)開(kai)關(guan)管(guan)漏(lou)極(ji)和(he)輸(shu)出(chu)二(er)極(ji)管(guan)的(de)正(zheng)極(ji)引(yin)線(xian)上(shang)可(ke)串(chuan)聯(lian)帶(dai)可(ke)飽(bao)和(he)磁(ci)芯(xin)線(xian)圈(quan)或(huo)微(wei)晶(jing)磁(ci)珠(zhu),材(cai)質(zhi)一(yi)般(ban)為(wei)鈷(gu)(Co),當通過正常電流時磁芯飽和,電感量很小。一旦電流要反向流過時,它將產生很大的反電勢,這樣就能有效地抑製二極管D2的反向浪湧電流。
c 屏蔽措施及變壓器的繞製
在(zai)設(she)計(ji)高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi)時(shi)必(bi)須(xu)把(ba)漏(lou)感(gan)減(jian)至(zhi)最(zui)小(xiao)。因(yin)為(wei)漏(lou)感(gan)越(yue)大(da),產(chan)生(sheng)的(de)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya)幅(fu)值(zhi)愈(yu)高(gao),漏(lou)極(ji)箝(qian)位(wei)電(dian)路(lu)的(de)損(sun)耗(hao)就(jiu)越(yue)大(da),這(zhe)必(bi)然(ran)導(dao)致(zhi)電(dian)源(yuan)效(xiao)率(lv)降(jiang)低(di)。減(jian)小(xiao)漏(lou)感(gan)可(ke)以(yi)采(cai)取(qu)以(yi)下(xia)措(cuo)施(shi):
(1)減少原邊繞組的匝數;
(2)增大繞組的寬度;
(3)增加繞組的高、寬比;
(4)減小各繞組之問的絕緣層;
(5)增加繞組之間的耦合程度。屏蔽是抑製開關電源輻射騷擾的有效方法,而隔離變壓器是共模噪聲的另一個主要來源。如圖5所示,變壓器主要的寄生參數為:漏感LK,繞組間電容CR,交叉耦合電容CTc變壓器繞組間的交叉耦合電容為共模噪聲流過整個係統提供了通路。

在變壓器的繞製過程中采用法拉第屏蔽(Faraday shield)laijianxiaojiaochaouhedianrong。faladipingbijiandanlaishuojiushiyongtongbohuolvbobaoraozaiyuanbianraozuhefubianraozuzhijian,xingchengyigejingdianpingbicenggeliqu,bingjiedi,qizhongyuanbianraozuhefubianraozurutu6所示交錯繞製,以減小交叉耦合電容。
圖6中N1A、N1B是原邊繞組,分兩次繞;N2A、N2B是副邊繞組;N3、N4分別是輔助繞組;SCREEN為wei銅tong箔bo屏ping蔽bi。安an規gui上shang一yi般ban要yao求qiu散san熱re器qi接jie地di,那na麼me開kai關guan管guan漏lou極ji與yu散san熱re器qi之zhi間jian的de寄ji生sheng電dian容rong就jiu為wei共gong模mo噪zao聲sheng提ti供gong了le通tong路lu,可ke以yi在zai漏lou極ji和he散san熱re器qi之zhi間jian加jia一yi銅tong箔bo或huo鋁lv箔bo並bing接jie地di以yi減jian小xiao此ci寄ji生sheng電dian容rong。

d 接地技術
開kai關guan電dian源yuan同tong樣yang也ye需xu要yao重zhong視shi地di線xian的de連lian接jie,地di線xian承cheng擔dan著zhe參can考kao電dian平ping的de重zhong任ren,特te別bie是shi控kong製zhi電dian路lu的de參can考kao地di,如ru電dian流liu檢jian測ce電dian阻zu的de地di電dian平ping和he無wu隔ge離li輸shu出chu的de分fen壓ya電dian阻zu的de地di電dian平ping。控kong製zhi信xin號hao的de地di電dian平ping誤wu差cha應ying盡jin可ke能neng的de小xiao,因yin此ci,采cai用yong控kong製zhi部bu分fen一yi點dian接jie地di,然ran後hou將jiang公gong共gong連lian接jie點dian再zai單dan點dian接jie至zhi功gong率lv地di。這zhe種zhong接jie地di方fang式shi可ke以yi使shi噪zao聲sheng源yuan和he敏min感gan電dian路lu分fen離li。另ling外wai,地di線xian盡jin量liang鋪pu寬kuan,對dui空kong白bai區qu域yu可ke敷fu銅tong填tian滿man,力li求qiu盡jin量liang降jiang低di地di電dian平ping誤wu差cha和heEMI。
另外,在裝置中盡量采用表麵貼裝元器件,使組裝密度更高,體積更小,重量更輕,可靠性更高,高頻特性好,減小電磁和射頻幹擾。
e PCB元件布局及走線
[page] 開關電源的印製電路板設計也是解決開關電源電磁兼容性問題的一個至關重要的方麵。在設計中采用了以下措施保證電磁兼容性。
(1)把(ba)交(jiao)流(liu)的(de)輸(shu)入(ru)濾(lv)波(bo)部(bu)分(fen),高(gao)壓(ya)整(zheng)流(liu)和(he)濾(lv)波(bo)部(bu)分(fen),高(gao)頻(pin)逆(ni)變(bian)部(bu)分(fen),低(di)壓(ya)整(zheng)流(liu)輸(shu)出(chu)部(bu)分(fen)從(cong)左(zuo)到(dao)右(you)依(yi)次(ci)排(pai)列(lie)布(bu)局(ju),使(shi)信(xin)號(hao)方(fang)向(xiang)保(bao)持(chi)一(yi)致(zhi),便(bian)於(yu)生(sheng)產(chan)中(zhong)檢(jian)修(xiu)、調(tiao)試(shi),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)信(xin)號(hao)的(de)環(huan)路(lu),使(shi)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)平(ping)麵(mian)與(yu)磁(ci)力(li)線(xian)相(xiang)平(ping)行(xing),這(zhe)樣(yang)交(jiao)變(bian)磁(ci)場(chang)就(jiu)不(bu)會(hui)切(qie)割(ge)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)平(ping)麵(mian)內(nei)的(de)導(dao)線(xian),減(jian)少(shao)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。並(bing)且(qie)把(ba)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)和(he)功(gong)率(lv)電(dian)路(lu)分(fen)開(kai),中(zhong)間(jian)采(cai)用(yong)鋁(lv)板(ban)隔(ge)離(li),防(fang)止(zhi)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)騷(sao)擾(rao)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)。
(2)jinkenengdisuoxiaogaopindadianliudianlusuobaoweidemianji,suoduangaodianyayuanqijiandelianxian,shefajianshaotamendefenbucanshuhexianghujiandedianciganrao,tebieshiyishouganraodeyuanqijianbunengbicikaodehenjin。
(3)縮小控製電路所包圍的麵積。因為,這部分電路是開關電源中最敏感的部分。縮小其麵積,實際上就是減小了幹擾“接收天線”的尺寸,有利於降低對外部幹擾的響應能力,提高開關電源的電磁兼容性。
(4)有脈衝電路流過的區域遠離輸出端子,使噪聲源於直流輸出部分分離;交流輸入部分盡量遠離輸出部分,以避免由於相互間靠得太近,通過線路間的耦合,將原本“幹淨”的輸出由於受到輸入部分的電磁騷擾發射而受“汙染”。
(5)TOPSwitch GX246Y的漏極連接到變壓器和箝位二極管的連接線盡量簡短,因為連接線上有很高的開關電壓,會引起附加的共模電磁幹擾的發射。
試驗結果
經過以上電磁兼容性設計,開關電源的輸出電壓調整率△V0/V0=O.12/12=l%,達到了預期設計要求。圖7是紋波電壓輸出圖,圖8是其工作時的噪音分析圖。


結語
如今,開關電源體積越來越小,功率密度越來越大,EMl/EMC問題成為了開關電源穩定性的一個關鍵因素,也是最容易忽視的一個方麵。實踐證明,EMI問(wen)題(ti)越(yue)早(zao)考(kao)慮(lv),越(yue)早(zao)解(jie)決(jue),費(fei)用(yong)越(yue)小(xiao),效(xiao)果(guo)越(yue)好(hao)。隨(sui)著(zhe)各(ge)國(guo)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)標(biao)準(zhun)的(de)加(jia)強(qiang),電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)位(wei)置(zhi)也(ye)愈(yu)加(jia)重(zhong)要(yao),因(yin)此(ci),必(bi)須(xu)充(chong)分(fen)重(zhong)視(shi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)的(de)作(zuo)用(yong)和(he)重(zhong)要(yao)性(xing)。
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