開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計 |
開關(guān)電源和線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長,但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上,反而高于開關(guān)電源。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新,這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動,這為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。 一、開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計 根據(jù)電磁騷擾的傳播途徑,開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計包括:完善電路設(shè)計、接地設(shè)計、濾波設(shè)計、屏蔽設(shè)計。 完善電路設(shè)計 所選擇開關(guān)電源電路拓?fù)洳灰水a(chǎn)生過高的電壓和過大的電流,以避免高電壓電場干擾和大電流磁場干擾。在滿足要求的情況下,放大器的頻帶盡量窄,使其不易受干擾。適當(dāng)增加緩沖電路。 印刷電路板設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①高、中、低速邏輯電路同時應(yīng)用時,高速應(yīng)設(shè)計在電路板的入口處;②信號入口加RC去耦濾波,消除長線傳輸干擾;③ 電路中的電流環(huán)路應(yīng)保持最小;④信號線和回線應(yīng)盡可能接近;⑤使用較大的地平面以減小地線阻抗;⑥電源線和地線應(yīng)相互接近;⑦在多層電路板中,應(yīng)把電源面和地平面分開;⑧圓弧布線,不突變;⑨盡量縮短連線;⑩模擬電路和數(shù)字電路分開,功率電路和控制電路分開。 二、輸出直流濾波電路的電磁兼容設(shè)計 輸出直流濾波電路主要用于切斷電磁傳導(dǎo)干擾沿導(dǎo)線向輸出負(fù)載端傳播,減小電磁干擾在導(dǎo)線周圍的電磁輻射。 ,L2、C17、C18組成的LC濾波電路,能減小輸出電流、電壓紋波的大小,從而減小通過輻射傳播的電磁干擾,濾波電容C17、C18盡量采用多個電容并聯(lián),減小等效串聯(lián)電阻,從而減小紋波電壓,輸出電感L2值盡量大,減小輸出紋波電流的大小,另外電感L2最好使用不開氣隙的閉環(huán)磁芯,最好不是飽和電感。在設(shè)計時,我們要記住,導(dǎo)線上有電流、電壓的變化,在導(dǎo)線周圍就有變化的電磁場,電磁場就會沿空間傳播形成電磁輻射。 C19用于濾除導(dǎo)線上的共模干擾,盡量選用低感電容,且接線要短,C20、C21、C22、C23用于濾除輸出線上的差模干擾,宜選用低感的三端電容,且接地線要短,接地可靠。 Z3為直流EMI濾波 器,根據(jù)情況使用或不使用,是采用單級還是多級濾波器,但要求Z3直接安裝在金屬機(jī)箱上,最好濾波器輸入、輸出線能屏蔽隔離。 輸出整流電路電磁兼容設(shè)計 三、高頻變壓器的初級線圈、開關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路可能會產(chǎn)生較大的空間輻射,形成輻射干擾。如果電容濾波容量不足或高頻特性不好,電容上的高頻阻抗會使高頻電流以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中形成傳導(dǎo)干擾。需要注意的是,在二極管整流電路產(chǎn)生的電磁干擾中,整流二極管反向恢復(fù)電流的di/dt遠(yuǎn)比續(xù)流二極管反向恢復(fù)電流的di/dt大得多。 四、完善電路設(shè)計 所選擇開關(guān)電源電路拓?fù)洳灰水a(chǎn)生過高的電壓和過大的電流,以避免高電壓電場干擾和大電流磁場干擾。在滿足要求的情況下,放大器的頻帶應(yīng)盡量窄,使其不易受干擾。適當(dāng)增加緩沖電路。 印刷電路板設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點(diǎn): ①高、中、低速邏輯電路同時應(yīng)用時,高速應(yīng)設(shè)計在電路板的人口處; ②信號人口加RC去耦濾波,消除長線傳輸干擾; ③電路中的電流環(huán)路應(yīng)保持最小; ④信號線和回線應(yīng)盡可能接近; ⑤使用較大的地平面以減小地線阻抗; ⑥電源線和地線應(yīng)相互接近; ⑦在多層電路板中,應(yīng)把電源面和地平面分開; ⑧圓弧布線,不突變; ⑨盡量縮短連線; ⑩模擬電路和數(shù)字電路分開,功率電路和控制電路分開。
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| 發(fā)布時間:2017.07.22 來源:開關(guān)電源廠家 |
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