設(shè)計開關(guān)電源時防止EMI的措施
EMI(Electromagnetic Interference )誉煎,電磁干擾血柳,是指電磁波與電子元件作用后而產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象载庭,有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種辙纬。傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)豁遭。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò),在高速PCB及系統(tǒng)設(shè)計中贺拣,高頻信號線党滓、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源帖奠,能發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作之灼。
開關(guān)電源EMI的特點(diǎn)
作為工作于開關(guān)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置,開關(guān)電源的電壓、電流變化率很高比紫,產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大闭凡;干擾源主要集中在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器,相對于數(shù)字電路干擾源的位置較為清楚蕾捣;開關(guān)頻率不高(從幾十千赫和數(shù)兆赫茲)秩菩,主要的干擾形式是傳導(dǎo)干擾和近場干擾;而印刷線路板(PCB)走線通常采用手工布線齐寻,具有更大的隨意性粉簇,這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場干擾估計的難度。
1MHZ以內(nèi)----以差模干擾為主,增大X電容就可解決
1MHZ---5MHZ---差模共呐傥混合,采用輸入端并一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標(biāo)并解決;5M---以上以共摸干擾為主,采用抑制共摸的方法.對于外殼接地的,在地線上用一個磁環(huán)繞2圈會對10MHZ以上干擾有較大的衰減(diudiu2006);對于25--30MHZ不過可以采用加大對地Y電容蛀膊、在變壓器外面包銅皮、改變PCBLAYOUT底挫、輸出線前面接一個雙線并繞的小磁環(huán),最少繞10圈恒傻、在輸出整流管兩端并RC濾波器.
30---50MHZ普遍是MOS管高速開通關(guān)斷引起,可以用增大MOS驅(qū)動電阻,RCD緩沖電路采用1N4007慢管,VCC供電電壓用1N4007慢管來解決.
100---200MHZ普遍是輸出整流管反向恢復(fù)電流引起,可以在整流管上串磁珠
100MHz-200MHz之間大部分出于PFCMOSFET及PFC二極管,現(xiàn)在MOSFET及PFC二極管串磁珠有效果,水平方向基本可以解決問題,但垂直方向就很無奈了
開關(guān)電源的輻射一般只會影響到100M以下的頻段.也可以在MOS,二極管上加相應(yīng)吸收回路,但效率會有所降低。
設(shè)計開關(guān)電源時防止EMI的措施:
1.把噪音電路節(jié)點(diǎn)的PCB銅箔面積最大限度地減小;如開關(guān)管的漏極建邓、集電極盈厘,初次級繞組的節(jié)點(diǎn),等官边。
2.使輸入和輸出端遠(yuǎn)離噪音元件沸手,如變壓器線包,變壓器磁芯注簿,開關(guān)管的散熱片契吉,等等。
3.使噪音元件(如未遮蔽的變壓器線包诡渴,未遮蔽的變壓器磁芯栅隐,和開關(guān)管,等等)遠(yuǎn)離外殼邊緣玩徊,因為在正常操作下外殼邊緣很可能靠近外面的接地線租悄。
4.如果變壓器沒有使用電場屏蔽,要保持屏蔽體和散熱片遠(yuǎn)離變壓器写寄。
5.盡量減小以下電流環(huán)的面積:次級(輸出)整流器诲操,初級開關(guān)功率器件,柵極(基極)驅(qū)動線路纽材,輔助整流器帮伙。
6.不要將門極(基極)的驅(qū)動返饋環(huán)路和初級開關(guān)電路或輔助整流電路混在一起。
7.調(diào)整優(yōu)化阻尼電阻值敛纺,使它在開關(guān)的死區(qū)時間里不產(chǎn)生振鈴響聲鹰党。
8.防止EMI濾波電感飽和炫茄。
9.使拐彎節(jié)點(diǎn)和次級電路的元件遠(yuǎn)離初級電路的屏蔽體或者開關(guān)管的散熱片。
10.保持初級電路的擺動的節(jié)點(diǎn)和元件本體遠(yuǎn)離屏蔽或者散熱片钓藏。
11.使高頻輸入的EMI濾波器靠近輸入電纜或者連接器端状奴。
12.保持高頻輸出的EMI濾波器靠近輸出電線端子。
13.使EMI濾波器對面的PCB板的銅箔和元件本體之間保持一定距離精臭。
14.在輔助線圈的整流器的線路上放一些電阻耗憨。
15.在磁棒線圈上并聯(lián)阻尼電阻。
16.在輸出RF濾波器兩端并聯(lián)阻尼電阻摇祖。
17.在PCB設(shè)計時允許放1nF/500V陶瓷電容器或者還可以是一串電阻眷篇,跨接在變壓器的初級的靜端和輔助繞組之間。
18.保持EMI濾波器遠(yuǎn)離功率變壓器;尤其是避免定位在繞包的端部荔泳。
19.在PCB面積足夠的情況下,可在PCB上留下放屏蔽繞組用的腳位和放RC阻尼器的位置蕉饼,RC阻尼器可跨接在屏蔽繞組兩端。
20.空間允許的話在開關(guān)功率場效應(yīng)管的漏極和門極之間放一個小徑向引線電容器(米勒電容玛歌,10皮法/1千伏電容)椎椰。
21.空間允許的話放一個小的RC阻尼器在直流輸出端。
22.不要把AC插座與初級開關(guān)管的散熱片靠在一起沾鳄。
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