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高频开闭电源的电磁兼容睡觉规划

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  高频开闭电源爆发的电磁扰乱可分为传导扰乱和辐射扰乱两大类••。传导滋扰进程相易电源宣扬,频率低于30MHz;辐射骚扰经过空间流传,频率在30~1000MHz。

  在图1a电途中的整流器、功率管Q1,在图1b电路中的功率管Q2~Q5、高频变压器T1、输出整流二极管D1~D2都是高频开合电源处事时出现电磁侵扰的沉要滋扰源,全体领悟如下。

  开关功率管工作在高频导通和中止的形状•,为了下降开关耗费,进取电源功率密度和的确效果,开关管的敞开和合断的疾度越来越快,凡是在几微秒•,开关管以如许的快度开放和关断,形成了浪涌电压和浪涌电流,会形成高频高压的尖峰谐波,对空间和调换输入线发生电磁侵犯。

  高频变压器T1举办功率变动的同时,爆发了交变的电磁场,向空间辐射电磁波,爆发了辐射干扰。变压器的传播电感电容出现振荡,并通过变压器首次级之间的宣传电容耦合到换取输入回路•,发作传导滋扰。

  由于二极管的引线寄生电感•、结电容的保存以及反向复原电流的教化•,使之做事在很高的电压和电流转化率下,二极管反向克复的时辰越长,则尖峰电流的教化也越大,骚扰旗号就越强,由此发生高频衰减振荡,这是一种差模传导扰乱。

  全体形成的这些电磁信号,进程电源线、旗号线、接地线等金属导线传输到外部电源发作传导干扰。历程导线和器件辐射或经由充当天线的互连线辐射的侵扰暗记造成辐射侵扰•。

  输入输出电源线上加铁氧体磁环,一方面抑制电源线内的高频共模,另一方面减小源委电源线辐射的侵扰能量。

  电源线尽没合系亲切地线,以减小差模辐射的环路面积;把输入互换电源线和输出直流电源线分开走线,减小输入输出间的电磁耦合;信号线隔绝电源线,接近地线走线,况且走线不要过长,以减小回讲的环面积;PCB板上的线条宽度不能突变,拐角采取圆弧过渡,虽然不选取直角或尖角。

  由于接地导线生计Ldi/dt,PCB板和机壳间接地选择铜柱连合,对不适应用铜柱联结的拔取较粗的导线,并就近接地。

  4、高频开合电源电磁滋扰测验曲线m法电波暗室对考试样机实行考试,其L、N线的传导干扰检测曲线所示,辐射侵扰的垂直极化扫描曲线所示。

  本开关电源一次经历了传导侵扰的测验,试验波形如图2、3所示。辐射干扰高频段230~1000MHz也尝试合格,如图5所示。可是在30~200MHz频段局部内的垂直极化指标超标,最大超标20dB,如图4所示。

  由试验效率没闭系看出,历程电磁兼容策画在传导侵扰陵虐方面取得了优秀收效,在高频段辐射侵犯的调整也到达了预期成绩,下面还需对在30~200MHz频段范围内的辐射干扰举办革新铺排。

  由图4不妨看出,本开关电源活命辐射扰乱超标的气候•,为了陵虐电磁侵犯而利用铁氧体元件,代价公道,效果明确。铁氧体元件等效电叙是电感L和

  R组成的串联电讲,L和R都是频率的函数。低频时,R很小,L起要紧作用,电磁侵扰被反射而受到抑制•;高频时,R增大,电磁骚扰被摄取并更改成热能,使高频骚扰大大衰减。不同的铁氧体抑制元件,有例外的最佳逼迫频率局限。总之•,弃取和安置铁氧体元件可参照如下几条:铁氧体的体积越大,欺压收获越好;

  与磁环。图1a中电容C1的接地端套铁氧体磁珠(φ3.5×φ1.3×3•.5)•,图1b中整流二极管D1和D2行使肖特基二极管,其阳极套铁氧体磁珠(φ3.5×φ1.3×3.5),直流输出线)绕两圈且接近出口处。进程处理后从新考试,其扫描曲线所示。由此可见,大部分频段的辐射侵扰已被陵虐到规则请求以下,但在频率81••、138、165kHz邻近处仍然超标。

  遵从对开合电源电磁侵扰源的领会可知,在图1b电路中高频变压器T1也是一个骚扰源。为了阻遏高频变压器发作的滋扰旗帜以辐射体例发射,把变压器的外壳用屏障质料铜箔围绕一圈构成一回途加以屏蔽,以割断变压器历程空间耦闭发生的辐射滋扰鼓吹门路。况且为了弥补因变压器一次侧开通时电流瞬间突变爆发的di/dt滋扰,在变压器T1的一次侧串进1个电感,以减吝啬件的灵通花费,下降辐射骚扰旌旗。历程整改后,辐射扰乱大大下降,再次对本电源辐射干扰举办测试•,美满抵达了法则央求•,其尝试功效如图7所示。

  随着高频开关电源等电子产品电磁兼容仓猝性的凸现,所有人该当在产品操纵初期阶段,同时举办电磁兼容支配,此时组织和电路规划尚未定型,可选取的办法较多。若是等到临盆阶段再去治理,不但给技术和工艺上带来很大难度,并且会酿成人力、财力和时分的极大蹂躏•。因此,要走出调动修削法的误区,精准行使体系操纵法。

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