開關(guān)電源干擾

從EMI產(chǎn)生的影響出發(fā)，都提出了許多有用有價值的方案。這兒分析與比較了幾種有用的方案，并為開關(guān)電源EMI的仰制方法提出新的參看建議。開關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機理開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾,按噪聲干擾源品種來分,可分為尖峰干擾和諧波干擾兩種;若按耦合通路來分,可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種?，F(xiàn)在按噪聲干擾源來分別闡明:

1、二極管的反向恢復(fù)時間引起的干擾

高頻整流回路中的整流二極管正導(dǎo)游通時有較大的正向電流流過,在其受反偏電壓而轉(zhuǎn)向截止時，由于PN結(jié)中有較多的載流子堆集,因此在載流子消失之前的一段時間里,電流會反向活動,致使載流子消失的反向恢復(fù)電流急劇削減而產(chǎn)生很大的電流改變(di/dt)。

2、開關(guān)管作業(yè)時產(chǎn)生的諧波干擾

功率開關(guān)管在導(dǎo)通時流過較大的脈沖電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負(fù)載時近似為矩形波,其間含有豐盛的高次諧波分量。當(dāng)選用零電流、零電壓開關(guān)時,這種諧波干擾將會很小。其他,功率開關(guān)管在截止期間,高頻變壓器繞組漏感引起的電流驟變,也會產(chǎn)生尖峰干擾。

3、交流輸入回路產(chǎn)生的干擾

無工頻變壓器的開關(guān)電源輸入端整流管在反向恢復(fù)期間會引起高頻衰減振動產(chǎn)生干擾。開關(guān)電源產(chǎn)生的尖峰干擾和諧波干擾能量,經(jīng)過開關(guān)電源的輸入輸出線傳達(dá)出去而構(gòu)成的干擾稱之為傳導(dǎo)干擾;而諧波和寄生振動的能量,經(jīng)過輸入輸出線傳達(dá)時,都會在空間產(chǎn)生電場和磁場。這種經(jīng)過電磁輻射產(chǎn)生的干擾稱為輻射干擾。

4、其他原因

元器件的寄生參數(shù)，開關(guān)電源的原理圖規(guī)劃不夠完美，印刷線路板(PCB）走線一般選用手藝安頓，具有很大的隨意性，PCB的近場干擾大，并且印刷板上器件的設(shè)備、放置，以及方位的不合理都會形成EMI干擾。

開關(guān)電源EMI的特征

作為作業(yè)于開關(guān)狀況的能量轉(zhuǎn)化設(shè)備，開關(guān)電源的電壓、電流改變率很高，產(chǎn)生的干擾強度較大;干擾源首要會集在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對于數(shù)字電路干擾源的方位較為清楚;開關(guān)頻率不高(從幾十千赫和數(shù)兆赫茲)，首要的干擾方法是傳導(dǎo)干擾和近場干擾;而印刷線路板(PCB)走線一般選用手藝布線,具有更大的隨意性,這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場干擾估量的難度。

EMI測驗技能

現(xiàn)在確診差模共模干擾的三種方法:射頻電流探頭、差模仰制網(wǎng)絡(luò)、噪聲分別網(wǎng)絡(luò)。用射頻電流探頭是測量差模共模干擾最簡略的方法,但測量結(jié)果與規(guī)范限值比較要經(jīng)過較凌亂的換算。差模仰制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡略，測量結(jié)果可直接與規(guī)范限值比較，但只能測量共模干擾。噪聲分別網(wǎng)絡(luò)是最理想的方法，但其要害部件變壓器的制造要求很高。

現(xiàn)在仰制干擾的幾種方法

構(gòu)成電磁干擾的三要素是干擾源、傳達(dá)途徑和受擾設(shè)備。因此,仰制電磁干擾也應(yīng)該從這三方面著手。首先應(yīng)該仰制干擾源,直接消除干擾原因;其次是消除干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射,堵截電磁干擾的傳達(dá)途徑;第三是前進(jìn)受擾設(shè)備的抗擾才能,減低其對噪聲的敏感度?，F(xiàn)在仰制干擾的幾種方法基本上都是用堵截電磁干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合通道，它們確是行之有用的方法。常用的方法是屏蔽、接地和濾波。

選用屏蔽技能能夠有用地仰制開關(guān)電源的電磁輻射干擾。

例如,功率開關(guān)管和輸出二極管一般有較大的功率損耗,為了散熱往往需求設(shè)備散熱器或直接設(shè)備在電源底板上。器件設(shè)備時需求導(dǎo)熱性能好的絕緣片進(jìn)行絕緣,這就使器件與底板和散熱器之間產(chǎn)生了分布電容，開關(guān)電源的底板是交流電源的地線,因此經(jīng)過器件與底板之間的分布電容將電磁干擾耦合到交流輸入端產(chǎn)生共模干擾,處理這個問題的方法是選用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片,并把屏蔽片接到直流地上,割斷了射頻干擾向輸入電網(wǎng)傳達(dá)的途徑。為了仰制開關(guān)電源產(chǎn)生的輻射,電磁干擾對其他電子設(shè)備的影響,可徹底依照對磁場屏蔽的方法來加工屏蔽罩,然后將整個屏蔽罩與體系的機殼和地連接為一體,就能對電磁場進(jìn)行有用的屏蔽。電源某些部分與大地相連能夠起到仰制干擾的作用。例如,靜電屏蔽層接地能夠仰制改變電場的干擾;電磁屏蔽用的導(dǎo)體原則上能夠不接地,但不接地的屏蔽導(dǎo)體常常增強靜電耦合而產(chǎn)生所謂“負(fù)靜電屏蔽”效應(yīng),所以仍以接地為好,這樣使電磁屏蔽能一同發(fā)揮靜電屏蔽的作用。電路的公共參看點與大地相連,可為信號回路供給安穩(wěn)的參看電位。因此,體系中的安全保護(hù)地線、屏蔽接地線和公共參看地線各自構(gòu)成接地母線后,畢竟都與大地相連.在電路體系規(guī)劃中應(yīng)遵從“一點接地”的原則,如果構(gòu)成多點接地,會呈現(xiàn)閉合的接地環(huán)路,當(dāng)磁力線穿

過該回路時將產(chǎn)生磁感應(yīng)噪聲,實際上很難實現(xiàn)“一點接地”。因此,為下降接地阻抗,消除分布電容的影響而采納平面式或多點接地,利用一個導(dǎo)電平面(底板或多層印制板電路的導(dǎo)電平面層等)作為參看地,需求接地的各部分就近接到該參看地上。為進(jìn)一步減小接地回路的壓降,可用旁路電容削減回來電流的幅值。在低頻和高頻共存的電路體系中,應(yīng)分別將低頻電路、高頻電路、功率電路的地線獨自連接后,再連接到公共參看點上。濾波是仰制傳導(dǎo)干擾的一種很好的方法。例如,在電源輸入端接上濾波器,能夠仰制開關(guān)電源產(chǎn)生并向電網(wǎng)反饋的干擾,也能夠仰制來自電網(wǎng)的噪聲對電源自身的侵害。在濾波電路中,還選用很多專用的濾波元件,如穿心電容器、三端電容器、鐵氧體磁環(huán),它們能夠改進(jìn)電路的濾波特性。恰當(dāng)?shù)匾?guī)劃或挑選濾波器,并正確地設(shè)備和運用濾波器,是抗干擾技能的重要組成部分。EMI濾波技能是一種仰制尖脈沖干擾的有用方法,能夠濾除多種原因產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾。