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531X111PSHALG2
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1墅萌、開關(guān)電源的EMI源
開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管筑卑、整流二極管、高頻變壓器等肄酬,外部環(huán)境對開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動陈售、雷擊、外界輻射等显憾。
(1)功率開關(guān)管
功率開關(guān)管工作在On-Off快速循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)伦颠,dv/dt和di/dt都在急劇變換,因此件塌,功率開關(guān)管既是電場耦合的主要干擾源侮杆,也是磁場耦合的主要干擾源。
(2)高頻變壓器
高頻變壓器的EMI來源集中體現(xiàn)在漏感對應(yīng)的di/dt快速循環(huán)變換漱凝,因此高頻變壓器是磁場耦合的重要干擾源疮蹦。
(3)整流二極管
整流二極管的EMI來源集中體現(xiàn)在反向恢復(fù)特性上,反向恢復(fù)電流的斷續(xù)點會在電感(引線電感茸炒、雜散電感等)產(chǎn)生高 dv/dt愕乎,從而導(dǎo)致強電磁干擾。
(4)PCB
準(zhǔn)確的說扣典,PCB是上述干擾源的耦合通道妆毕,PCB的優(yōu)劣慎玖,直接對應(yīng)著對上 述EMI源抑制的好壞贮尖。
2笛粘、開關(guān)電源EMI傳輸通道分類
(一) 傳導(dǎo)干擾的傳輸通道
(1)容性耦合
(2)感性耦合
(3)電阻耦合
a.公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
b.公共地線阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
c.公共線路阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
(二) 輻射干擾的傳輸通道
(1)在開關(guān)電源中,能構(gòu)成輻射干擾源的元器件和導(dǎo)線均可以被假設(shè)為天線湿硝,從而利用電偶極子和磁偶極子理論進行分析薪前;二極管、電容关斜、功率開關(guān)管可以假設(shè)為電偶極子示括,電感線圈可以假設(shè)為磁偶極子;
(2)沒有屏蔽體時痢畜,電偶極子叛始、磁偶極子,產(chǎn)生的電磁波傳輸通道為空氣(可以假設(shè)為自由空間)轴及;
(3)有屏蔽體時绣坛,考慮屏蔽體的縫隙和孔洞,按照泄漏場的數(shù)學(xué)模型進行分析處理塑渤。
3巢的、開關(guān)電源EMI抑制的9大措施
在開關(guān)電源中,電壓和電流的突變饱舆,即高dv/dt和di/dt嘴符,是其EMI產(chǎn)生的主要原因。實現(xiàn)開關(guān)電源的EMC設(shè)計技術(shù)措施主要基于以下兩點:
(1)盡量減小電源本身所產(chǎn)生的干擾源稻蒂,利用抑制干擾的方法或產(chǎn)生干擾較小的元器件和電路蒿荤,并進行合理布局;
(2)通過接地秒牙、濾波筋顽、屏蔽 等技術(shù)抑制電源的EMI以及提高電源的EMS。
分開來講乍恐,9大措施分別是:
(1)減小dv/dt和di/dt(降 低其峰值评疗、減緩其斜率)
(2)壓敏電阻的合理應(yīng)用,以降低浪涌電壓
(3)阻尼網(wǎng)絡(luò)抑制過沖
(4)采用軟恢復(fù)特 性的二極管茵烈,以降低高頻段EMI
(5)有源功率因數(shù)校正百匆,以及其他諧波校正技術(shù)
(6)采用合理設(shè)計的電源線濾波器
(7)合理的接地處理
(8)有效的屏蔽措施
(9)合理的PCB設(shè)計
4、高頻變壓器漏感的控制
高頻變壓器的漏感是功率開關(guān)管關(guān)斷尖峰電壓產(chǎn)生的重要原因之一呜投,因此加匈,控制漏感成為解決高頻變壓器帶來的EMI首要面對的問題。
減小高頻變壓器漏感兩個切入點:電氣設(shè)計仑荐、工藝設(shè)計雕拼!
(1)選擇合適磁芯纵东,降低漏感。漏感與原邊匝數(shù)平方成正比啥寇,減小匝數(shù)會顯著降低漏感偎球。
(2)減小繞組間的絕緣層。現(xiàn)在有一種稱之為“黃金薄膜”的絕緣層辑甜,厚度20~100um衰絮,脈沖擊穿電壓可達幾千伏。
(3)增加繞組間耦合度蝎业,減小漏感增珠。
5、高頻變壓器的屏蔽
為防止高頻變壓器的漏磁對周圍電路產(chǎn)生干擾捣卵,可采用屏 蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場弓并。屏蔽帶一般由銅箔制作,繞在變壓器外部一周借陕,并進行接地远丸,屏蔽帶相對于漏磁場來說是一個短路環(huán),從而抑制漏磁場更大范圍的泄漏物少。
高頻變壓器奉量,磁心之間和繞組之間會發(fā)生相對位移,從而導(dǎo)致高頻變壓器在工作中產(chǎn)生噪聲(嘯叫东著、振動)笼糙。為防止該噪聲,需要對變 壓器采取加固措施:
(1)用環(huán)氧樹脂將磁心(例如EE铲瞎、EI磁心)的三個接觸面進行粘接拳喘,抑制相對位移的產(chǎn)生;
(2)用“玻璃珠”(Glass beads)膠合劑粘結(jié)磁心颤绕,效果更好幸海。
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