【技术分享】开关电源EMI设计经验
本文摘要:1、开关电源的EMI源开关电源的EMI干扰源充分体现在输出功率开关电源管、整流二极管、高频变压器等,环境因素对开关电源的阻拦关键来源于电力网的摇晃、起火、外部电磁波辐射等。(1)输出功率开关电源管输出功率开关电源管工作中在On-Off比较慢循环系统转换的情况,dv/dt和di/dt都会急遽变换,因而,输出功率开关电源管即是静电场耦合的关键干扰源,也是电磁场耦合的关键干扰源。

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1、开关电源的EMI源开关电源的EMI干扰源充分体现在输出功率开关电源管、整流二极管、高频变压器等,环境因素对开关电源的阻拦关键来源于电力网的摇晃、起火、外部电磁波辐射等。(1)输出功率开关电源管输出功率开关电源管工作中在On-Off比较慢循环系统转换的情况,dv/dt和di/dt都会急遽变换,因而,输出功率开关电源管即是静电场耦合的关键干扰源,也是电磁场耦合的关键干扰源。(2)高频变压器高频变压器的EMI来源于充分体现在漏感相匹配的di/dt比较慢循环系统变换,因而高频变压器是电磁场耦合的最重要干扰源。

(3)整流二极管整流二极管的EMI来源于充分体现在反向恢复特点上,反向恢复电流量的间歇性点不容易在电感器(导线电感器、杂散电感器等)造成低dv/dt,进而导致强悍干扰信号。(4)PCB精准的讲到,PCB是所述干扰源的耦合地下隧道,PCB的优劣,必需相匹配着对所述EMI源诱发的好坏。

2、开关电源EMI传送地下隧道归类(一)传输阻拦的传送地下隧道(1)溶性耦合(2)理性耦合(3)电阻器耦合a.公共性开关电源内电阻造成的电阻器传输耦合b.公共性接地线电阻器造成的电阻器传输耦合c.公共性路线电阻器造成的电阻器传输耦合(二)电磁波辐射阻拦的传送地下隧道(1)在开关电源中,能包括电磁波辐射干扰源的电子器件和输电线皆能够被假定为无线天线,进而运用电偶极子和磁偶极子基础理论进行剖析;二极管、电容器、输出功率开关电源管能够假定为电偶极子,电感能够假定为磁偶极子;(2)没屏蔽体时,电偶极子、磁偶极子,造成的无线电波传送地下隧道为气体(能够假定为自由空间);(3)有屏蔽体时,充分考虑屏蔽体的间隙和孔眼,依照泄露场的数学分析模型进行剖析应急处置。3、开关电源EMI诱发的9大对策在开关电源中,工作电压和电流量的基因变异,即低dv/dt和di/dt,是其EMI造成的关键缘故。搭建开关电源的EMC设计方案技术措施关键根据下列二点:(1)尽量扩大开关电源自身所造成的干扰源,运用诱发阻拦的方式或造成阻拦较小的电子器件和电源电路,并进行合理布局;(2)根据短路故障、过滤、屏蔽等技术性诱发开关电源的EMI及其提高开关电源的EMS。

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分离出来而言,9大对策分别是:(1)增大dv/dt和di/dt(降低其最高值、缓减其切线斜率)(2)氧化锌压敏电阻的有效运用于,以降低脉冲电流(3)减振互联网诱发过冲(4)应用硬彻底恢复特点的二极管,以降低低頻段EMI(5)数字功放功率因素校准,及其别的谐波电流校准技术性(6)应用有效设计方案的电源插头过滤器(7)有效的短路故障应急处置(8)合理地的屏蔽对策(9)有效的PCB设计4、高频变压器漏感的操控高频变压器的漏感是输出功率开关电源管软启动器顶峰工作电压造成的最重要缘故之一,因而,操控漏感沦落解决困难高频变压器带来的EMI主要遭遇的难题。扩大高频变压器漏感2个突破口:配电设计、工艺技术!(1)随意选择合适变压器骨架,降低漏感。

漏感与原边线圈匝数平方米正相关,扩大线圈匝数不容易显著降低漏感。(2)扩大绕阻间的电缆护套。如今有一种称之为“金子塑料薄膜”的电缆护套,薄厚20~100um,单脉冲透过工作电压可约好几千叱。(3)降低绕阻间耦合度,扩大漏感。

5、高频变压器的屏蔽为防止高频变压器的漏磁对周边电源电路造成阻拦,可应用屏蔽带来屏蔽高频变压器的漏电磁场。屏蔽携带一般由铜泊制做,绕道在变电器外界一周,并进行短路故障,屏蔽携带相对性于溢电磁场而言是一个短路故障的环,进而诱发溢电磁场更高范畴的泄露。

高频变压器,磁心中间和绕阻中间不容易再次出现较为偏位,进而导致高频变压器工作中造成噪音(噪音、震动)。为防止该噪音,务必对变电器采行整修对策:(1)用环氧树脂胶将磁心(比如EE、EI磁心)的三个表面进行粘合,诱发较为偏位的造成;(2)用“玻璃弹珠”(Glassbeads)粘胶剂黏合磁心,实际效果更优。


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