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開關電源的干擾介紹及抗干擾設計
時間:2022-06-26 字號

開關電源(yuan)作(zuo)為運用于開關狀況(kuang)的(de)能(neng)量轉化設(she)備,開關電源(yuan)的(de)電壓、電流改(gai)變率很高,所以產生的(de)干擾(rao)強度也比較大。

干(gan)(gan)擾(rao)(rao)源主(zhu)要會(hui)集在功率開關期間(jian)以及(ji)與之相連(lian)的(de)散熱器(qi)和高平變壓器(qi),相關于(yu)數(shu)字(zi)電路干(gan)(gan)擾(rao)(rao)源的(de)方位較為清楚。開關頻(pin)率不高(從幾十千(qian)赫(he)(he)和數(shu)兆赫(he)(he)茲),主(zhu)要的(de)干(gan)(gan)擾(rao)(rao)形(xing)式是傳導干(gan)(gan)擾(rao)(rao)和近場(chang)干(gan)(gan)擾(rao)(rao)。而印刷(shua)線路板(PCB)走線通常選用手工布(bu)線,具(ju)有**的(de)隨意性,這增加了 PCB 散布(bu)參數(shu)的(de)提取和近場(chang) 干(gan)(gan)擾(rao)(rao)估(gu)量的(de)難度。

1MHZ 以內(nei):以差(cha)模干擾為主,增大 X 電容(rong)就(jiu)可處(chu)理;

1MHZ—5MHZ:差(cha)模共模混(hun)合,選(xuan)用輸(shu)入(ru)端并(bing)(bing)一系列X電容來濾除差(cha)摸干擾并(bing)(bing)分析出是(shi)哪種干擾超支并(bing)(bing)處(chu)理;

5M:以上(shang)以共(gong)摸干擾為主,選用(yong)抑(yi)制共(gong)摸的辦(ban)法。關(guan)于外(wai)殼接地(di)的,在地(di)線(xian)上(shang)用(yong)一個磁盤繞2圈(quan)會(hui)對10MHZ以上(shang)干擾有(you)較大的衰減(diudiu2006);

關于25--30MHZ不過能(neng)夠(gou)選用加大(da)對地(di)Y電容、在變壓器外面(mian)包銅皮、改變PCBLAYOUT、輸(shu)出線前面(mian)接一個雙線并(bing)繞的(de)小磁(ci)環,最(zui)少繞10圈(quan)、在輸(shu)出整(zheng)流管(guan)兩頭并(bing) RC 濾波器。

30—50MHZ:遍(bian)及是 MOS 管高速(su)注冊關(guan)斷引起,能夠用增大MOS驅動電(dian)阻,RCD緩沖電(dian)路選用 1N4007慢(man)管,VCC供(gong)電(dian)電(dian)壓用 1N4007慢(man)管來處理。

100—200MHZ:遍(bian)及是輸(shu)出整流管(guan)反向恢復電(dian)流引起(qi),能夠(gou)在整流管(guan)上串磁珠

100MHz—200MHz:之間大部分出(chu)于 PFCMOSFET及PFC二極管,現在MOSFET及PFC二極管串磁珠有作用,水平方(fang)向(xiang)基(ji)本能夠處理(li)問題,但(dan)筆直(zhi)方(fang)向(xiang)就(jiu)沒辦法(fa)了。

開關電源的輻(fu)射一般只會(hui)影響到(dao) 100M 以下的頻段。也能夠(gou)在 MOS,二極管上加相應(ying)吸收回路,但效(xiao)率會(hui)有所下降(jiang)。

設計開關(guan)電源時防止 EMI 的措施

1.把噪(zao)音(yin)電路節(jie)點的 PCB 銅(tong)箔面積**極(ji)(ji)限地減小;如開關管(guan)的漏極(ji)(ji)、集電極(ji)(ji),初次級(ji)繞組的節(jie)點,等。

2.使(shi)輸(shu)入(ru)和輸(shu)出端(duan)遠(yuan)離噪音元件,如變(bian)(bian)壓器線包(bao),變(bian)(bian)壓器磁芯(xin),開關管(guan)的散熱片,等等。

3.使噪音(yin)元件(如(ru)未(wei)遮蓋(gai)的變(bian)壓器線包,未(wei)遮蓋(gai)的變(bian)壓器磁(ci)芯,和開關(guan)管,等(deng)(deng)等(deng)(deng))遠離外(wai)殼邊際,因為在正常操作(zuo)下外(wai)殼邊際很可能靠近外(wai)面的接地線。

4.如果(guo)變壓(ya)器沒有運用電場(chang)屏(ping)(ping)蔽,要堅持屏(ping)(ping)蔽體和散熱(re)片(pian)遠離(li)變壓(ya)器。

5.盡量減(jian)小以下電流環(huan)的面積:次(ci)級(ji)(輸(shu)出(chu))整流器(qi),初級(ji)開關功(gong)率器(qi)材,柵極(基極)驅動線路,輔佐整流器(qi)。

6.不要將門(men)極(ji)(基(ji)極(ji))的(de)驅(qu)動(dong)返饋環路和(he)初級(ji)開(kai)關電(dian)路或輔佐整流(liu)電(dian)路混在一同。

7.調整優化阻尼電(dian)阻值,使(shi)它在開關的死區時間里不產生(sheng)振鈴(ling)響聲。

8.防(fang)止 EMI 濾波電感飽(bao)滿。

9.使拐彎節(jie)點和次級電路的元件遠(yuan)離初(chu)級電路的屏蔽體或許開關(guan)管的散(san)熱片(pian)。

10.堅持初級電(dian)路的(de)擺動的(de)節點和元件本體遠離(li)屏蔽或許散熱(re)片。

11.使高頻輸入(ru)的 EMI 濾波器(qi)靠近輸入(ru)電纜或(huo)許連接器(qi)端。

12.堅持(chi)高頻輸出(chu)的 EMI 濾波(bo)器(qi)靠近輸出(chu)電線端子。

13.使 EMI 濾波器對面(mian)的 PCB 板的銅(tong)箔和元件(jian)本(ben)體之間堅持一定距離。

14.在輔佐線圈的(de)整流器的(de)線路上(shang)放一(yi)些(xie)電阻(zu)。

15.在磁棒線圈(quan)上并聯阻尼電(dian)阻。

16.在輸出 RF 濾(lv)波(bo)器兩頭并聯(lian)阻尼電阻。

17.在 PCB 設計時答應放(fang) 1nF/500V 陶瓷電(dian)容器(qi)或許還(huan)能夠是一串電(dian)阻,跨接在變壓器(qi)的初級(ji)的靜端(duan)和輔佐(zuo)繞組之間。

18.堅持 EMI 濾波器遠(yuan)離功率(lv)變壓器;尤(you)其是(shi)防止定位在繞(rao)包的端部。

19.在(zai) PCB 面積滿(man)足(zu)的情況下,可在(zai) PCB 上留下放(fang)屏(ping)蔽(bi)繞組用(yong)的腳位和放(fang) RC 阻尼器(qi)的方位,RC 阻尼器(qi)可跨接(jie)在(zai)屏(ping)蔽(bi)繞組兩頭。

20.空間答應的(de)話(hua)在(zai)開關功率(lv)場(chang)效應管的(de)漏極和門極之(zhi)間放一個小徑向引線電(dian)容(rong)器(米勒(le)電(dian)容(rong),10 皮法/1 千伏電(dian)容(rong))。

21.空(kong)間答(da)應的話(hua)放(fang)一個小的 RC 阻尼器在直流輸出(chu)端。

22.不要把 AC 插座與初級開關管的散熱片靠在一同。


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