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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(guan)(guan)電源(yuan)作為運用于開關(guan)(guan)狀況的能量轉(zhuan)化設備,開關(guan)(guan)電源(yuan)的電壓、電流改(gai)變率(lv)很高,所以產(chan)生的干擾強度也比較大。

干(gan)(gan)擾源主(zhu)要會集在功率開(kai)(kai)關期間以及與之相(xiang)(xiang)連(lian)的散熱器和高平變壓器,相(xiang)(xiang)關于(yu)數字(zi)電路干(gan)(gan)擾源的方位較為(wei)清楚。開(kai)(kai)關頻率不高(從幾十千赫(he)和數兆赫(he)茲),主(zhu)要的干(gan)(gan)擾形式是傳導干(gan)(gan)擾和近(jin)場干(gan)(gan)擾。而印刷(shua)線路板(ban)(PCB)走(zou)線通常選用手工布線,具有(you)**的隨意性(xing),這增加了 PCB 散布參數的提取和近(jin)場 干(gan)(gan)擾估量的難度。

1MHZ 以內(nei):以差(cha)模干擾為(wei)主,增大 X 電容就可處理;

1MHZ—5MHZ:差模共模混合,選用輸(shu)入(ru)端并(bing)一系列(lie)X電容來(lai)濾(lv)除差摸干擾并(bing)分析(xi)出是哪種干擾超支并(bing)處理;

5M:以(yi)(yi)上(shang)以(yi)(yi)共摸干(gan)擾為主,選用抑制共摸的(de)(de)辦法。關于外殼(ke)接地的(de)(de),在地線上(shang)用一(yi)個磁盤繞2圈會對10MHZ以(yi)(yi)上(shang)干(gan)擾有較大的(de)(de)衰減(diudiu2006);

關于25--30MHZ不過(guo)能夠選用(yong)加大(da)對(dui)地Y電容、在變壓器外面包(bao)銅皮、改變PCBLAYOUT、輸(shu)出線前面接一個雙線并(bing)繞的小磁環,最少(shao)繞10圈、在輸(shu)出整流管(guan)兩(liang)頭并(bing) RC 濾(lv)波器。

30—50MHZ:遍及是 MOS 管高速注冊關斷引起,能夠用(yong)(yong)增大MOS驅動電阻,RCD緩沖電路選用(yong)(yong) 1N4007慢管,VCC供電電壓用(yong)(yong) 1N4007慢管來處理。

100—200MHZ:遍(bian)及是輸出整(zheng)(zheng)流管(guan)反向恢復電(dian)流引起,能(neng)夠(gou)在整(zheng)(zheng)流管(guan)上串磁珠

100MHz—200MHz:之間大部分出于 PFCMOSFET及PFC二(er)極(ji)管,現(xian)在MOSFET及PFC二(er)極(ji)管串磁珠有作用,水平方向基本(ben)能夠(gou)處理問(wen)題,但筆直方向就沒辦法了。

開關電源的(de)輻射一般只(zhi)會(hui)影響到(dao) 100M 以下(xia)的(de)頻段。也能(neng)夠在 MOS,二極管上加相(xiang)應(ying)吸收回路,但效率會(hui)有所(suo)下(xia)降。

設計開關(guan)電源時防止(zhi) EMI 的措施

1.把噪(zao)音(yin)電(dian)路(lu)節(jie)點(dian)的(de) PCB 銅箔面積(ji)**極(ji)限地減小;如開關管(guan)的(de)漏極(ji)、集電(dian)極(ji),初(chu)次級繞組的(de)節(jie)點(dian),等。

2.使輸入(ru)和(he)輸出端遠離噪音元件(jian),如變壓(ya)器(qi)線包,變壓(ya)器(qi)磁芯,開關管(guan)的散熱(re)片,等等。

3.使噪音元件(如未遮蓋(gai)的(de)變壓器線包,未遮蓋(gai)的(de)變壓器磁(ci)芯,和開關管,等(deng)等(deng))遠離外(wai)殼(ke)邊際,因為在正常(chang)操作下外(wai)殼(ke)邊際很(hen)可能(neng)靠(kao)近外(wai)面的(de)接地線。

4.如(ru)果(guo)變(bian)壓(ya)器沒有運用電場屏蔽,要堅持屏蔽體和散(san)熱片(pian)遠離(li)變(bian)壓(ya)器。

5.盡量減小以下電流(liu)(liu)環的面積:次級(輸出)整流(liu)(liu)器(qi),初級開(kai)關功率(lv)器(qi)材(cai),柵(zha)極(ji)(基極(ji))驅(qu)動線路,輔佐整流(liu)(liu)器(qi)。

6.不要將(jiang)門極(基極)的驅動返(fan)饋環路和(he)初級開關電路或輔(fu)佐整流電路混(hun)在一同。

7.調(diao)整優化(hua)阻尼電阻值,使它在開關的死區時間里不產生振鈴響聲。

8.防止 EMI 濾(lv)波電感飽(bao)滿。

9.使拐(guai)彎(wan)節點和次級(ji)電(dian)路的元(yuan)件遠離初級(ji)電(dian)路的屏(ping)蔽體或許開關管的散熱片。

10.堅持(chi)初級電路的(de)擺(bai)動的(de)節點(dian)和(he)元(yuan)件本體遠離屏蔽或許散熱片。

11.使高頻輸入(ru)的 EMI 濾波器靠近輸入(ru)電纜(lan)或許(xu)連接器端。

12.堅持(chi)高(gao)頻輸出的 EMI 濾波器(qi)靠近(jin)輸出電線端子。

13.使 EMI 濾(lv)波器對面(mian)的(de) PCB 板的(de)銅箔和元件本體之(zhi)間堅持一定距離。

14.在(zai)輔佐線(xian)圈的整流器的線(xian)路(lu)上放(fang)一(yi)些(xie)電阻。

15.在磁(ci)棒線圈(quan)上并聯阻尼電(dian)阻。

16.在輸出 RF 濾波器兩頭并聯阻(zu)尼電(dian)阻(zu)。

17.在 PCB 設計時(shi)答應放 1nF/500V 陶瓷電容器(qi)或許還能夠是(shi)一串電阻,跨接(jie)在變壓器(qi)的(de)初級的(de)靜端(duan)和輔佐(zuo)繞組之間。

18.堅持 EMI 濾波器(qi)遠(yuan)離功率變壓器(qi);尤其是防止定(ding)位在(zai)繞包的端部。

19.在 PCB 面(mian)積滿足的(de)情況下,可在 PCB 上(shang)留(liu)下放屏蔽(bi)(bi)繞(rao)組用的(de)腳位和(he)放 RC 阻(zu)尼器的(de)方位,RC 阻(zu)尼器可跨接在屏蔽(bi)(bi)繞(rao)組兩頭。

20.空(kong)間答應的(de)話在(zai)開關功率場效應管的(de)漏極和門極之間放一個小(xiao)徑向引線電容(rong)器(米勒(le)電容(rong),10 皮法/1 千伏電容(rong))。

21.空間答應(ying)的話放一個小的 RC 阻尼器在直流(liu)輸出端。

22.不要把 AC 插座與初級開關管的散熱片靠在(zai)一(yi)同。


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