3大方法教你有效減少LED電源的EMC/EMI問題
發布時間:2015-03-17 責任編輯:xueqi
【導讀】本文將通過3大方法來有效減少LED電源的EMC/EMI問題,分別是切斷幹擾信號的傳播途徑、主動大幅增強受幹擾體的抗幹擾能力和減少開關電源本身的幹擾。
第一、通過切斷幹擾信號的傳播途徑來減少電磁幹擾問題
第一種情況是電源線幹擾可以使用電源線濾波器濾除。一個合理有效的開關電源EMI濾波器應該對電源線上差模和共模幹擾都有較強的抑製作用。改善PCB板的電磁兼容性設計PCB是LED電源係統中電路元件和器件的支撐件,它提供電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術的飛速發展,PCB的密度越來越高。PCB設計的好壞對LED電源係統的電磁兼容性影響很大。實踐證實,即使電路原理圖設計正確,印刷電路板設計不當,也會對LED電源係統的可靠性產生不利影響。
PCB抗幹擾設計主要包括PCB布局、布線及接地,其目的是減小PCB的電磁輻射和PCB上電路之間的串擾。還有,一般變壓器電磁幹擾引發的交流聲頻率一般為50HZ左右,而地線布線不當導致的交流聲,由於整流電路的倍頻作用頻率約為100HZ,仔細區分還是可以察覺的。因此,在設計印刷電路板的時候,應留意采用正確的方法,遵守PCB設計的一般原則,並應符合抗幹擾的設計要求。
第二、主動大幅增強受幹擾體的抗幹擾能力
在LED電源係統中輸進/輸出也是幹擾源的傳導線,和接收射頻幹擾信號的拾檢源,我們設計時一般要采取有效的措施:采用必要的共模/差模抑製電路,同時也要采取一定的濾波和防電磁屏蔽措施以減小幹擾的進進。在條件許可的情況下盡可能采取各種隔離措施(如光電隔離或者磁電隔離),從而阻斷幹擾的傳播。防雷擊措施,室外使用的LED電源係統或從室外排擠引進室內的電源線、信號線,要考慮係統的防雷擊題目。
常用的防雷擊器件有:氣體放電管、TVS(Transient Voltage Suppression)等。氣體放電管是當電源的電壓大於某一數值時,通常為數十V或數百V,氣體擊穿放電,將電源線上強衝擊脈衝導進大地。TVS可以看成兩個並聯且方向相反的齊納二極管,當兩端電壓高於某一值時導通。其特點是可以瞬態通過數百乃上千A的電流。
第三、減少開關電源本身的幹擾
軟開關技術,在原有的硬開關電路中增加電感和電容元件,利用電感和電容的諧振,降低開關過程中的du/dt和di/dt,使shi開kai關guan器qi件jian開kai通tong時shi電dian壓ya的de下xia降jiang先xian於yu電dian流liu的de上shang升sheng,或huo關guan斷duan時shi電dian流liu的de下xia降jiang先xian於yu電dian壓ya的de上shang升sheng,來lai消xiao除chu電dian壓ya和he電dian流liu的de重zhong疊die。開kai關guan頻pin率lv調tiao製zhi技ji術shu,通tong過guo調tiao製zhi開kai關guan頻pin率lvfc,把集中在fc及其諧波2fc、3fc…上的能量分散到它們周圍的頻帶上,以降低各個頻點上的EMI幅值。元器件的選擇,選擇不易產生噪聲、不易傳導和輻射噪聲的元器件。
通常特別值得注意的是,二極管和變壓器等繞組類元器件的選用。反向恢複電流小、恢複時間短的快速恢複二極管是開關電源高頻整流部分的理想器件。合理使用電磁幹擾濾波器,EMI濾波器的主要目的之一,電網噪聲是電磁幹擾的一種,它屬於射頻幹擾(RFI),其傳導噪聲的頻譜大致為10KHz~30MHz,最高可達150MHz。
在一般情況下,差模幹擾幅度小,頻率低,所造成的幹擾較小;共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)幅(fu)度(du)大(da),頻(pin)率(lv)高(gao),還(hai)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)導(dao)線(xian)產(chan)生(sheng)輻(fu)射(she),所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)幹(gan)擾(rao)較(jiao)大(da)。欲(yu)削(xue)弱(ruo)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao),最(zui)有(you)效(xiao)的(de)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)路(lu)中(zhong)加(jia)裝(zhuang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)。LED電源一般采用簡易式單級EMI濾波器,主要包括共模扼流圈和濾波電容。EMI濾波器能有效抑製開關電源適配器的電磁幹擾。
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